modulo05 - documentos que gobiernan la inspeccion

MDULO 5 Mdulo 5 Documentos que Gobiernan la Inspeccin y Calificacin de Soldadura DOCUMENTOS QUE GOBIERNAN LA INSPECCIN Y CALIFICACIN DE SOLDADURA

Tecnologa de Inspeccin de Soldadura

El trabajo de inspeccin de soldadura requiere que el inspector posea, o tenga acceso a una gran cantidad de informacin y guas. A pesar que la inspeccin de soldadura para diferentes industrias puede ser similar en muchos aspectos, cada trabajo particular puede tener requerimientos que lo hacen nico. La afirmacin simple, Las soldaduras deben ser buenas, no es suficiente informacin para juzgar la calidad de la soldadura. Muchas veces se le requiere a los inspectores que evalen otros aspectos de la fabricacin fuera de la calidad de la soldadura. La condicin de los distintos materiales usados para las estructuras soldadas afectar la calidad global. Sin informacin del proyectista o del Ingeniero en soldadura los inspectores en soldadura no pueden evaluar con respecto a la calidad de la estructura soldada. Para satisfacer esta necesidad, hay numerosos documentos disponibles para el proyectista, Ingeniero en soldadura e inspector de soldadura que establece que, cuando, donde y como se debe realizar la inspeccin. Muchos de estos documentos incluyen tambin criterios de aceptacin. Existen en distintas formas, dependiendo en la aplicacin especfica. Algunos de los documentos que puede usar el inspector de soldadura incluyen planos, cdigos, normas, y especificaciones. Los documentos de contrato u rdenes de compra pueden incluir informacin tal como cul de los documentos anteriores ser usado para dicho trabajo. En el caso donde ms de uno de los anteriores est especificado, tienen el objeto de ser usado uno en conjunto con el otro. Las especificaciones de trabajo pueden incluir requerimientos suplementarios que alteran partes del cdigo o norma que gobierna. Es esencial para el inspector de soldadura tener la oportunidad de estudiar todo documento aplicable antes de comenzar el trabajo. Este esfuerzo previo a la soldadura provee al inspector de soldadura de la informacin sobre la soldadura que le tocar. Parte de la informacin que puede obtenerse del estudio previo de los documentos incluye lo siguiente:

Tamao y geometra de la pieza Metales base y de aporte a ser usados Requerimientos de puntos de espera Detalles de fabricacin Especificacin para inspeccin no destructiva Alcance de inspeccin Criterio de aceptacin/rechazo Requerimientos de calificacin para el personal Calificacin de procedimiento y soldador Requerimientos de control de materiales

PLANOS Los planos describen la pieza con detalle grfico. El inspector debe revisar las dimensiones de los planos, tolerancias, notas, soldadura y detalles de soldadura, y los documentos que acompaan. Esto da al inspector de soldadura alguna idea del tamao y configuracin de la pieza. Los planos tambin ayudan al inspector a entender como se ensambla el componente. Y, pueden ayudar a la identificacin de los problemas que pueden aparecer durante la fabricacin. Las dimensiones provistas en una copia tienen dos funciones bsicas: Para proveer las medidas necesarias par fabricar las piezas Para indicar las ubicaciones donde deben ubicarse los componentes individuales de cada parte.

En los planos las dimensiones se muestran de las formas ms variadas. La forma y tamao de un objeto determinan que mtodo se elegir para cada dimensin. La ubicacin entonces se indica por medio de una lnea y una flecha. La ubicacin de la dimensin en si misma depende de la cantidad de espacio disponible. En el ambiente de trabajo de hoy en da usted encontrar frecuentemente las dimensiones de los planos expresadas en pulgadas y decimales de

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Tecnologa de Inspeccin de Soldadura Mdulo 5 Documentos que Gobiernan la Inspeccin y Calificacin de Soldadura

pulgadas. En la medida que la fuerza laboral se mueve hacia el siglo veintiuno, el mundo se transforma en un mercado para bienes y servicios de todas las naciones, y cada vez ms se le requerir al inspector que trabaje con dimensiones expresadas en el sistema mtrico. En el presente, muchas compaas que realizan comercio internacional usan sistemas de dimensiones duales en sus planos. Esto permite a las piezas a ser fabricadas, que sean fabricadas tanto en unidades US (Comerciales) o unidades SI (Sistema Internacional). Una prctica de dimensionamiento dual pone la medida en U.S. comerciales primero, y la medida SI en parntesis directamente al lado o ligeramente debajo de esta. 1 1/2in. (38.1 mm) o 1.50 in. (38.1 mm) Algunas compaas tambin ubican un cuadro en la esquina superior izquierda del plano, que muestra las equivalencias SI. Esto se hace para ayudar a los trabajadores a pensar en mtrico. Otra parte importante en los planos son las tolerancias. Las tolerancias son la cantidad total de variacin permitida del tamao de diseo de la pieza. Las tolerancias, (ver Figura 5.1), pueden ser expresadas en tres maneras:1) como una variacin entre lmites, 2) como el tamao de diseo seguido por la tolerancia, o 3) cuando se da slo un valor, el otro se asume como cero.

(c) Un valor de tolerancia dado ( se asume 0.0) Figura 5.1 Ejemplos de tolerancias

1.377 1.373(a) Tolerancia expresada por lmites

1.375.002(b) Tamao de diseo con tolerancia.

1.375 + .003

Las tolerancias tambin se aplican a las dimensiones de ubicaciones de elementos como agujeros, ranuras, entallas, superficies, soldaduras, etc. Generalmente las tolerancias deben ser tan grandes como sea posible, considerados todos los otros factores, para reducir los costos de fabricacin. Las tolerancias pueden ser muy especficas y dadas con un valor particular de dimensin. Tambin pueden ser ms generales y dadas como una nota o incluida en el rtulo del plano. Las tolerancias generales se aplicarn a todas las dimensiones en la copia salvo que se indique otra cosa. Las tolerancias dan al CWI cierta libertad en funcin de la aceptacin/rechazo durante las inspecciones de las dimensiones de soldadura y construccin soldada. Las notas de los planos dan tanto instrucciones como informacin que son agregados a las ilustraciones, as como la informacin contenida en el Rtulo, o Lista de Materiales. Las notas eliminan la necesidad de repeticin sobre el plano, tales como tamao de los agujeros a ser taladrados, presentadores usados, operaciones de mecanizado, requerimientos de inspeccin, etc.. Cuando las notas son muy largas; que es frecuente en grandes planos de fabricacin estructural y arquitectura, son tipeadas o impresas en hojas separadas e incluidas junto con el juego de planos o en los documentos contractuales. Esta es una razn por la cual el inspector debe revisar los documentos de contrato (conocidos a veces como paquete de especificaciones). Las notas pueden ser clasificadas como General, Local o Especificaciones dependiendo de su aplicacin en la copia. Las notas generales se aplican a la totalidad del plano y generalmente se ubican sobre o a la izquierda del rtulo en posicin horizontal. Este tipo de notas no estn referenciadas en la lista de materiales y no son de reas especficas de los planos. Si hay excepciones a las notas generales en la zona del plano, la nota generalmente ser seguida de Excepto como se muestra, Excepto lo Notado, o Salvo que se Especifique Otra

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Cosa. Estas excepciones se muestran por una

nota local o informacin en la zona del plano.

Figura 5.2 Ejemplo de un Plano de Fabricacin Las notas locales o notas especficas se de informacin para aclarar que es una aplican slo a ciertas caractersticas o reas y se especificacin para dicho plano o asignacin de ubican cerca, y dirigidas a, la caracterstica o rea trabajo particular. En el caso de materiales, sin por una flecha y lnea de referencia. Las notas embargo, la palabra especificacin no es usada locales pueden tambin ser citadas desde la zona necesariamente, pero est implcita. Ms adelante del plano o la lista de materiales por el nmero de en este mdulo se presentar una discusin ms nota encerrado en un tringulo equiltero detallada sobre las especificaciones. (conocido comnmente como llamadas). Los detalles de soldadura mostrados en Las especificaciones presentadas como los planos u otros documentos incluyen notas locales denotaran los materiales requeridos, ubicaciones, longitudes y tamaos de las procesos de soldadura a ser usados, tipo y tamao soldaduras, configuraciones de junta, pedidos de de los electrodos, y clase y tamao de las varillas materiales, especificaciones de ensayos no de soldadura. Las especificaciones se ubican destructivos, y requerimientos especiales de cerca de una vista cuando se refieren proceso. Algunos materiales requieren tcnicas especficamente a esa vista. Cuando las especiales tales como precalentamiento. El especificaciones son generales y se aplican a inspector de soldadura debe estar enterado de todos o varios elementos diferentes, pueden estar esto antes del comienzo de cualquier soldadura. ubicados dentro de un espacio regulado provisto Alguno de los documentos aplicables para este propsito en la impresin, incluidos en pueden dictar tambin puntos de espera, el paquete de las especificaciones, o documentos durante el proceso de fabricacin. Los puntos de de contrato. espera son etapas especficas y preacordadas en El trmino especificacin el proceso de fabricacin, para permitir frecuentemente ser incluido adelante del paquete inspeccin en el intervalo. El inspector debe estar

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presente para hacer la inspeccin o realizar algna operacin especfica durante esas etapas. Slo luego que se inspeccion y aprob la totalidad del trabajo, puede seguir la fabricacin. Se le puede requerir al inspector de soldadura que elija cuando se realizarn dichos puntos de espera o deben ser subrayados en las especificaciones de trabajo. Los detalles de proceso tambin deben estar marcados en el paquete de informacin. Tales cosas tales como la especificacin de cierta cantidad de curvatura en una viga, o el uso de pintura que requiere terminacin especial de la soldadura, son ejemplos de aspectos que necesitan atencin adicional por parte del inspector. El inspector de soldadura debe estar en conocimiento de tales detalles de manera que l o ella pueda monitorear la operacin y revisar los resultados. La especificacin del proceso de soldadura para un trabajo en particular es un ejemplo de detalle de fabricacin de soldadura que el inspector debe conocer. Si el inspector conoce el proceso de soldadura y material a ser usado, pueden realizarse predicciones sobre que problemas pueden ocurrir y qu mtodos pueden aplicarse para evitar que ocurran. Antes de soldar, el inspector debe revisar los procedimientos de soldadura para asegurar que se cubran adecuadamente todas las combinaciones de materiales, espesores, procesos, y posiciones. Estos procedimientos tambin le indicarn a l que aspectos importantes de la operacin de soldadura deben ser monitoreados para ayudar a alcanzar una soldadura satisfactoria. Otro ejemplo de un detalle de fabricacin que puede ser incluido en las especificaciones de trabajo es el requerimiento de ensayos no destructivos de una soldadura terminada. Las especificaciones de ensayos no destructivos deben estar acompaadas por informacin adicional, incluyendo el mtodo a ser usado, procedimiento de ensayo, ubicacin y alcance de los ensayos, y criterio aplicable de aceptacin/rechazo. Los documentos de especificacin deben proveer al inspector tambin una descripcin detallada de los requerimientos de inspeccin visual necesaria. Deben establecer el alcance de la inspeccin visual, indicando tanto si dicha inspeccin debe ser continua o en base a

una verificacin puntual. Acompaando dicha informacin debe haber exposicin de los requerimientos de calidad, incluyendo el criterio especfico de aceptacin y rechazo. El inspector de soldadura no puede cumplir con sus tareas adecuadamente si no es provisto con los criterios apropiados de aceptacin y rechazo. Un aspecto final de esta informacin se refiere a las calificaciones de personal que realizar un trabajo especfico. Puede haber requerimientos especficos para personas calificadas en reas de soldadura, inspeccin visual y ensayos no destructivos. El inspector de soldadura puede estar involucrado activamente en la revisin de la certificacin del soldador o ensayos de calificacin. Algunos contratos requieren cierto nivel de calificacin para las personas que realizan inspeccin visual de soldadura y ensayos no destructivos. Los inspectores deben conocer los requerimientos para dichas certificaciones y calificaciones. Si existen tales requerimientos, la documentacin debe mostrar evidencia de los niveles adecuados de calificacin para cada individuo que realiza las inspecciones. De la discusin de arriba, es evidente que hay una gran riqueza de informacin que se provee en distintos tipos de documentos. Los documentos deben estar disponibles a tiempo para el inspector de soldadura de manera que pueda realizar una inspeccin efectiva. Los inspectores con experiencia pueden identificar posibles problemas puntuales y ubicar detalles que pueden hacer difcil el montaje. Si se encuentra en el proceso en forma temprana, pueden hacerse previsiones de manera que se eviten los problemas. Esta etapa preliminar del proceso de fabricacin muy frecuentemente es tomada a la ligera. Se pueden evitar muchos errores si individuos con experiencia realizan esta revisin preliminar. Nuestra discusin sobre este punto fue limitada a un tratamiento general de los tipos de informacin contenida en distintos documentos que gobiernan la calidad de la soldadura. En este punto es apropiado describir cada tipo de documento en detalle. Probablemente se le pueda requerir al inspector de soldadura, que se refiera a ellos durante el curso de trabajo. Se estudiarn tres tipos bsicos (cdigos, normas y especificaciones). Esto no implica que estos sean

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los nicos documentos sobre los que estar interesado el inspector de soldadura. Cada inspector de soldadura es responsable por el estudio de los documentos que estn involucrados en los proyectos inspeccionados. Ms an, el inspector debe familiarizarse con los distintos requerimientos y mtodos que se describen aqu. Si usted revisa en el Mdulo 1Inspeccin de Soldadura y Certificacin, un atributo importante del inspector de soldadura es el conocimiento de los planos, cdigos y normas. Esto no significa que el inspector de soldadura deba memorizar los contenidos de dichos documentos. Sin embargo, los inspectores deben estar suficientemente familiarizados con un documento para ubicar la informacin adecuada en forma pronta. Todos los documentos deben estar disponibles para una referencia inmediata cuando surgen las preguntas. El inspector de soldadura debe estar familiarizado con los documentos especficos relacionados con un trabajo particular. Un entendimiento bsico de otros documentos y sus reas de alcance tambin es beneficioso. Esto puede ser de ayuda para explicar ciertas condiciones. Entonces, se har mencin de varios de estas normas, cdigos y especificaciones que pueden ser consultados para respuesta a preguntas en distintas reas generales. La siguiente discusin trata especficamente con tres categoras generales de documentos: cdigos, normas y especificaciones. Un nmero de organizaciones son responsables de la produccin y revisin de distintos documentos. Ellas incluyen, pero no se limitan a: American Welding Society (AWS) American Society of Mechanical Engineers (ASME) American National Standard Institute (ANSI) American Petroleum Institute (API) American Bureau of Shipping (ABS) Department of Transportation (DOT) Military Branches (Army, Navy, etc.) Otras Agencias de Gobierno

construye una estructura dentro de la jurisdiccin de una ciudad o estado, frecuentemente deben cumplir con ciertos cdigos de construccin. Debido a que el cdigo consiste en leyes que tienen estatus legal, siempre ser considerado mandatorio. Por esto, veremos que contiene palabras tales como debe (deben) y deber {will}. Un cdigo especfico incluye algunas condiciones y requerimientos para el tem en cuestin. Muy frecuentemente tambin incluir descripcin de mtodos para determinar si se alcanzaron dichas condiciones y requerimientos. El inspector de soldadura frecuentemente inspeccionar el trabajo de acuerdo a algn cdigo. Varias organizaciones incluyendo a AWS y ASME tienen cdigos desarrollados para distintas reas de inters. AWS public seis cdigos, cada uno de los cuales cubre distintos tipos de aplicaciones de soldadura industrial: AWS D1.1 Structural Welding Code-Steel AWS D1.2 Structural Welding CodeAluminium AWS D1.3 Structural Welding Code-Sheet Steel AWS D1.4 Structural Welding CodeReinforcing Steel AWS D1.5 Bridge Welding Code AWS D9.1 Sheet Metal Welding Code

CODIGOS La primer categora de documento a ser discutido es un cdigo. Por definicin, un cdigo es, un cuerpo de leyes, como de una nacin, ciudad, etc., dispuesto en forma sistemtica para una referencia fcil. Cuando se

Entonces, dependiendo del tipo de soldadura que se est realizando, pueden seleccionarse uno o ms cdigos para detallar los requisitos de calidad de soldadura. ASME tambin desarroll varios cdigos que se aplican a, recipientes y caeras que contienen presin. Dos de esos, ASME B31.1, Power Piping, y B31.3, Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping, detallan aquellos requerimientos para ambos tipos de caeras con presin. A pesar que llevan la denominacin ANSI, fueron desarrolladas por ASME. ASME tambin desarroll una serie de cdigos aplicables al diseo y construccin de recipientes a presin. Debido a la variedad de aplicaciones de dichos recipientes, los cdigos ASME existen como un juego de once secciones separadas. Las once secciones son: SECCIONES DEL CODIGO ASME Section I Rules for Construction of Power Boilers

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Section II Section III Section IV Section V Section VII Section VIII Section IX Section X Section XI

Materiales Subsection NCA General Requirements formulario Division 1 and Division 2 Rules for Construction of Heating Boilers Nondestructive Examination Recommended Guidelines for the Care of Power Boilers Rules for Construction of Pressure Vessels Welding and Brazing Qualifications Fiber-Reinforced Plastic Pressure Vessels Rules formulario Inservice Inspection of Nuclear Power Plant Components

Adems de las once secciones citadas del cdigo ASME, algunas secciones tienen ms subdivisiones. A los inspectores de soldadura que inspeccionan de acuerdo al criterio de ASME se les puede requerir que se refieran a varias secciones individuales del cdigo. Por ejemplo, en la secuencia de fabricacin de un recipiente a presin sin fuego, de acero al carbono, las secciones usadas pueden incluir: Section II, Parte A Ferrous Material Specification Section II, Parte B Nonferrous Material Specification Section II, Parte C Specification for Welding Rods Electrodes, and Filler Metals Section II, Parte C Properties Section V, Nondestructive Examination Section VIII Rules formulario Construction of Pressure Vessels Section IX Welding and Brazing Qualifications

Con tantas diferentes secciones involucradas, es imperativo que el inspector de soldadura entienda donde puede ser encontrada cada tipo de informacin especfica. Debe notarse que la Seccin II, Parte C, es esencialmente idntica a AWS Filler Metal Specifucations; ASME adopt la especificacin AWS casi en su totalidad. Si el inspector se especializa en un rea determinada, entonces slo necesita estudiar la seccin que cubre el tema de inters. NORMAS El prximo tipo de documento a ser cubierto ser la norma. El diccionario describe a la norma como, algo establecido para el uso como regla o base de comparacin para medir o

juzgar capacidad, cantidad, contenido, alcance, valor, calidad, etc.. La norma se trata como una clasificacin separada de documento; sin embargo, el trmino norma tambin se aplica a numerosos tipos de documentos, incluyendo cdigos y especificaciones. Otros tipos de documentos considerados normas son procedimientos, prcticas recomendadas, grupos de smbolos grficos, clasificaciones, definiciones de trminos. Algunas normas se consideran mandatorias. Esto significa que la informacin es un requerimiento absoluto. Una norma mandatoria es precisa, definida claramente y adecuada para su adopcin como parte de una ley o regulacin. Por esto, el inspector de soldadura debe hacer los juicios basados en el contenido de dichas normas. Estas normas mandatorias usan palabras tales como debe (deben) o deber porque sus requerimientos no son asunto de eleccin. Los cdigos son ejemplos de normas porque tienen estatus legal. Hay numerosas normas que proveen informacin importante, pero se consideran no obligatorias. Un ejemplo de normas no mandatorias podra ser una prctica recomendada. No son normas obligatorias porque pueden proveer otros caminos por los que se pueden alcanzar los objetivos. Las normas no mandatorias incluyen palabras tales como debera y podra en lugar de debe y deber. La implicacin aqu es que la informacin ha sido colocada para servir como gua para la realizacin de una tarea particular. Sin embargo, no significa que algo es rechazable debido a que no cumple con dichas orientaciones. A pesar que una norma puede ser considerada no mandatoria, igualmente provee informacin importante que no debera ser ignorada por el inspector. Las normas no mandatorias pueden proveer las bases para el desarrollo de documentos mandatorios. Tal es el caso para ASNTs, Recommended Practice No. SNT-TC-1, para establecer las orientaciones para la calificacin y certificacin de personal de NDT. Ver Figura 5.3.

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y gases combustibles. API 1104 tambin incluye los requerimientos para la inspeccin visual y radiogrfica de dichas soldaduras. Ver Figura 5.6.

Figura 5.3 ASNT SNT-TC-1A Las normas nacionales son el resultado de votaciones elaboradas y procedimientos de revisin. Son desarrollados de acuerdo a las reglas establecidas por el American National Standards Institute (ANSI). Las normas procucidas por distintas organizaciones tcnicas tales como AWS y la American Society of Mechanical Emgineers (ASME) son revisadas por ANSI. Cuando se adoptan, llevan la identificacin de ambas organizaciones. Los ejemplos incluyen: ANSI/ASME B31.1, Sec. IX, Boiler and Pressure Code y ANSI/AWS D1.1, Structural Welding Code Steel. Ver Figura 5.4 y 5.5. Otra norma comn utilizada por algunos inspectores de soldadura del American Petroleum Institute API 1104, Standard for Welding Pipelines and Related Facilities. Como lo implica su nombre, esta norma se aplica a la soldadura de caeras a travs del territorio, y otros equipos usados en el transporte y almacenamiento de productos del petrleo. Esta norma cubre los requerimientos para la calificacin de procedimientos de soldadura, soldadores y operadores de soldadura. Se aplica a soldadura por gas y por arco, de juntas a tope o en te en tubos usados en la compresin, bombeo, y transmisin de petrleo, derivados del petrleo,

Figura 5.4 ASME B31.1, Seccin IX

Figura 5.5 ANSI/AWS D1.1

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muchas industrias. Como lo implica su nombre, tambin estn involucradas en los detalles de los mtodos para evaluar dichos materiales. Estas especificaciones son ampliamente reconocidas tanto por compradores como proveedores. El resultado es un mejor entendimiento de los requerimientos para materiales particulares y mtodos de ensayo. Cuando se requiere un material o ensayo especfico, es ms fcil comunicar la informacin necesaria si la especificacin existe y se puede obtener sin demora. Ver Figura 5.7. ESPECIFICACIONES La ltima clasificacin de documento a ser discutida es la especificacin. Este tipo se describe como, una descripcin detallada de las partes de un todo; presentacin y enumeracin de particularidades, como el tamao real o requerido, calidad, performance, trminos, etc.. Una especificacin es una descripcin detallada o listado de los atributos requeridos de algn tem u operacin. No slo se listan aquellos requerimientos, sino tambin puede haber alguna descripcin de cmo sern medidos. Dependiendo de una necesidad especfica, las especificaciones pueden existir en diferentes formas. Las compaas frecuentemente desarrollan especificaciones internas describiendo los atributos necesarios de un material o un proceso usado en su operacin de fabricacin. La especificacin puede ser usada enteramente dentro de los lmites de esa compaa, o puede ser mandada a los proveedores para detallar exactamente que quiere comprar la empresa. Cuando dichos requerimientos se ponen por escrito, hay ms seguridad que el tem o servicio que se provee alcanzar las necesidades del cliente. Tanto el los departamentos de ingeniera como de compras se basan fundamentalmente en especificaciones para describir sus requerimientos. Adems, las especificaciones internas o especificaciones de las compaas, varias organizaciones publican especificaciones y normas que son disponibles en el ambiente de la industria. En la Tabla 5.1 se muestra una lista parcial de dichas organizaciones. El inters de muchos de estos grupos se solapa, con respecto a la soldadura, y se alcanzaron acuerdos para reducir la duplicacin

Figura 5.6 API Estndar 1104

Figura 5.7 Estndar ASTM La American Society for Testing and Materials (ASTM) produce muchos volmenes de especificaciones que cubren numerosos materiales. Dichas normas incluyen tanto productos metlicos como no metlicos para

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de esfuerzos. Las especificaciones que se aplican a un producto en particular son preparadas normalmente por el grupo que tiene la responsabilidad global. Cada organizacin que prepara normas de consenso o especificaciones, tiene comits voluntarios o grupos de trabajo para realizar esta funcin. Los miembros de estos comits o grupos de trabajo son especialistas en sus campos. Preparan los borradores de las especificaciones o normas para ser revisados y aprobados por grupos mayores. Cada comit principal se selecciona para incluir personas con distintos intereses incluyendo productores, usuarios, y representantes del gobierno. Para evitar control o influencia indebida por el inters de un grupo, se debe alcanzar consenso por un alto porcentaje de la totalidad de los miembros. El gobierno federal desarrolla o adopta especificaciones y normas para tems y servicios que son del dominio pblico ms que privado. Los comits de redaccin de normas o especificaciones normalmente existen dentro del departamento o agencia federal que tiene la responsabilidad de un tem o servicio particular. Otras organizaciones que han desarrollado especificaciones para sus industrias particulares son API y AWS. Las especificaciones API gobiernan los requerimientos para materiales y equipos usados por la industria del petrleo. AWS desarroll un nmero de especificaciones que describen los requerimientos para los metales de aporte de soldadura y tipos especializados de fabricacin. La serie A5.XX de especificaciones, AWS A5.1 hasta A5.31, cubren los requerimientos de distintos tipos de consumibles de soldadura y electrodos. Por ejemplo, A5.1 detalla aquellos requerimientos para electrodos de acero al carbono revestidos para soldadura por arco con electrodo revestido. La informacin provista incluye las clasificaciones de los electrodos, propiedades qumicas y mecnicas de los depsitos de soldadura, ensayo requerido, detalle de los ensayos, requerimientos dimensionales, e informacin de embalaje. La especificacin AWS A5.01, Filler Metal Procurement Guidelines, subraya procedimientos para la solicitud de los metales de aporte. AWS desarroll otra serie de especificaciones para describir distintos

requerimientos de fabricacin para tipos particulares de equipos. Estas estn indicadas con los nmeros D14.1 hasta D14.6. En este grupo de documentos se incluye: D14.1, Specification for Welding Industrial Mill Cranes D14.2, Specification for Metal Cutting Machine Tool Weldments D14.3, Specification for Welding Earthmoving and Construction Equipment D14.4, Clasification and Application of Welded Joints for Machinery and Equipment D14.5, Specification for Welding Presses and Press Components D14.6, Specification for Rotating Elements of Equipment

Mientras que cada uno de los de arriba se refiere a los requerimientos generales de AWS D1.1, hay detalles provistos que alcanzan las necesidades especficas de tal estructura o componente particular. La American National Standards Institute (ANSI) es una organizacin privada responsable por la coordinacin nacional de las normas para el uso dentro de los Estados Unidos. En realidad ANSI no prepara las normas. En cambio, forma grupos de revisin de inters nacional para determinar si las normas propuestas son de inters pblico. Cada grupo est compuesto por personas de distintas organizaciones interesadas con el alcance y disposiciones de un documento particular. Si se alcanza el consenso de una norma particular, entonces puede ser adoptada como un American National Standard. Sin embargo, la adopcin de una norma por parte de ANSI no da, por s mismo, nivel de mandatorio. Otros pases industriales tambin desarrollan y publican normas con respecto a la soldadura. Tambin existe la International Organizations of Standarizations (ISO). Su meta es el establecimiento de normas uniformes para el uso de comercio e intercambio de servicios internacionales. ISO est construida por cuerpos de las normas escritos por ms de 80 pases y ha adoptado o desarrollado ms de 4000 normas. ANSI es el representante designado para ISO por EEUU. Las normas y publicaciones ISO estn disponibles por medio de ANSI. El American Welding Society (AWS) publica numerosos documentos que cubren el uso

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y control de calidad de la soldadura. Estos documentos incluyen cdigos, especificaciones, practicas recomendadas, clasificaciones, mtodos y guas. Las publicaciones del AWS cubren las siguientes reas de temas: Definiciones y smbolos; metal de aporte; calificacin y ensayos; procesos de soldadura; aplicaciones de soldadura; y seguridad. Ver Figura 5.8 CONTROL DE MATERIALES En muchas industrias, un aspecto importante de la fabricacin es la identificacin y

la trazabilidad de los materiales. Esto es an ms aplicable en recipientes a presin y trabajo en obras nucleares. Se le puede requerir a algunos inspectores que colaboren en ese programa de control de material como una parte de sus obligaciones regulares. Si ese es el caso, el individuo debe ser capaz de identificar adecuadamente el material y comparar la informacin con la documentacin vinculada.

Figura 5.8 Normas AWS Los materiales de fabricacin soldada frecuentemente se ordenan con la estipulacin de que alcanzan una cierta norma o especificacin. Para demostrar este cumplimento, el proveedor debe proporcionar la documentacin que describe las caractersticas importantes del material. Esta documentacin del material a veces se conoce como MTR, que es una abreviatura de Informe de Ensayo de Materiales (Material (Laminacin) Test Report), o MTC que es una abreviatura de Certificado de Ensayo de Materiales (Material (Laminacin) Test Certificate). Estos documentos frecuentemente son informes certificados que hace el fabricante, tabulando las propiedades qumicas y fsicas para el material. Los atributos normalmente se enumeran como nominales o reales, o ambos. Las propiedades nominales son simplemente aquellos lmites descritos por la especificacin particular. Los atributos reales son las propiedades de los metales que han sido medidas fsicamente y listadas especficamente en el MTR. Ambos indican que el material cumple con alguna especificacin. Los lmites reales describen las propiedades qumicas y mecnicas medidas de ensayos que representan una chapa, tubo, barra, perfil, metal de aporte particular, etc. Ver Figura 5.9. Cuando llega a un lugar de fabricacin el material ordenado bajo cierta especificacin, el inspector puede ser responsable de revisar la MTR que lo acompaa. Esta revisin puede ayudar a determinar si los materiales alcanzan todos los requerimientos aplicables de la especificacin. Normalmente, el material estar identificado fsicamente por su tipo, grado, colada, etc. Esta identificacin puede estar pintada, estarcida, o anotada de otra manera en alguna ubicacin visible en la superficie del material. El inspector debera comparar dicha informacin con la informacin contenida en el MTR para asegurar que se provey la informacin apropiada y que el material es realmente el que se solicit.

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Para que un programa de control de material sea exitoso, debe haber algn sistema por medio del cual se pueda hacer algn seguimiento del material recibido a travs de las distintas etapas de fabricacin. La meta es ser capaz de una trazabilidad de cada pieza de material usada en algn componente fabricado en todo el camino hacia atrs hasta el MTR, y por esto, su fabricante. Mientras que no hay ningn requerimiento especfico para muchos tipos de fabricaciones, hay industrias, tales como la industria nuclear o aeroespacial, que estn extremadamente interesadas en este tipo de aspecto de la fabricacin. La poltica de la compaa indicar que papel, si lo hay, tendr el inspector de soldadura en el sistema de control de material. El inspector puede revisar realmente los documentos para acatamiento o verificar simplemente para asegurarse que alguien ya ha realizado esa tarea. El inspector puede estar involucrado con la totalidad del sistema de control de material o con un aspecto particular, tal como la identificacin de materiales para calificacin de procedimiento. Un mtodo exitoso para el control de materiales tiene varios atributos importantes. Primero, debe ser tan simple como sea posible. Si un sistema es muy complejo, puede que no sea seguido, dando como resultado una prdida de control. Los sistemas simples que son entendidos por todos tienen ms posibilidades de dar resultados satisfactorios. Otra caracterstica importante es contengan verificaciones adecuadas y auditorias para asegurar que el sistema no se quebrar, dando lugar a la prdida del trazabilidad. Hay varios modos efectivos para mantener la trazabilidad necesario de los materiales. Dependiendo del grado de control requerido, y el nmero de materiales diferentes esperados, una compaa puede desarrollar un sistema que alcance los requerimientos particulares. Si slo se encontrarn dos o tres tipos de materiales, puede ser suficiente un sistema simple de segregacin o separacin. Este mtodo requiere solamente que los tipos de materiales individuales sean almacenados separadamente. Esta separacin se puede lograr usando canastos separados, marcados especialmente o usando los diferentes tipos de

material en distintas reas del movimiento de fabricacin. Otra manera efectiva de mantener el control es con un sistema de cdigos de colores. A los tipos o grados individuales de material se les asigna un color particular marcando con ese medio. Con la recepcin del material, alguien es responsable de marcar cada pieza con el color apropiado. El cdigo de colores ayuda a la identificacin del material durante los siguientes pasos de fabricacin. Se debe tener una precaucin con el cdigo de colores: se debe considerar la firmeza del color, o la duracin, debido a que muchos materiales coloreados pueden cambiar de color cuando se exponen a la luz solar o a las condiciones climticas. Un cambio de colores debido a la exposicin al sol puede llevar a serios errores en el control de los materiales. Otro punto de inters es que los materiales para marcar no deben ser nocivos a los materiales; son ejemplos de estos los materiales de marcado con alto cloro que causan dao a los aceros inoxidables austenticos, o contenidos de azufre daando aleaciones de alto nquel. Otro mtodo de control de material es el uso de un cdigo alfanumrico. Ciertamente es posible mantener la trazabilidad del material transfiriendo toda la informacin de identificacin a la pieza. Sin embargo, esta informacin puede ser muy extensa y requerir una considerable cantidad de tiempo y esfuerzo. El uso de cdigos alfanumricos puede eliminar la necesidad de transferir toda la informacin tales como tipo, grado, tamao, nmero de colada, etc. en cada pieza. Un cdigo alfanumrico corto, puede ser asignado a un grupo especfico de materiales para simplificar la operacin manteniendo la posibilidad de trazabilidad. Cuando se recibe un material de un tipo dado, grado, colada, etc. se le asigna un cdigo tal como A1, A2, A3, . . . . , D1, D2, etc. Entonces la informacin del material se vuelca en una hoja de registro y asocia con un cdigo alfanumrico apropiado. Una vez que se establece la relacin, lo nico necesario para seguir el material a travs de los pasos de fabricacin es el cdigo especfico. Es ms probable que los cdigos abreviados sean transferidos y mantenidos adecuadamente ms que una identificacin compleja y larga.

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El ltimo mtodo a ser discutido es el sistema de cdigo de barras que puede ser automatizado y es muy efectivo tanto para el control del material como para el control de inventario. Este sistema usa un grupo de lneas verticales cortas de diferentes anchos como marcador, sobre el material. Este cdigo de barras puede ser aplicado manualmente en el campo, o automticamente durante el sistema de fabricacin. Se encuentran lectores de cdigos de barras que pueden leer cdigos de barras y traducir la informacin de las lneas al tipo, grado, composicin qumica, etc. reales. Estos sistemas son muy efectivos y se estn transformando en una opcin para el control de materiales en muchas industrias. Con cualquiera de estos sistemas de marcado, la identificacin podra ser aparente. Es una buena prctica asegurarse que la identificacin esta ubicada en varios lugares de una pieza, si esta es grande. Como mnimo, la marcacin debe ubicarse diagonalmente en esquinas opuestas de chapas, extremos de tubos, perfiles y barras. Si la pieza de material es cortada al medio, entonces la identificacin permanece en ambas piezas. Si se realiza otro corte, se debe transferir la identificacin a cada pieza, incluyendo la que queda almacenada. Muchos fabricantes de tubos estn imprimiendo el tamao de tubo, especificacin de caera, y nmero de colada cada seis pies, para una fcil identificacin. Como se mencion en la discusin precedente, el inspector de soldadura estar involucrado con la inspeccin con el sistema de control del material slo cuando as lo dicte la descripcin del trabajo. El inspector puede estar involucrado en la revisin y marcado o una simple verificacin para asegurar que la identificacin se encuentra presente en los materiales a ser soldados. IDENTIFICACIN DE LAS ALEACIONES Las identificaciones de aleaciones frecuentemente son desarrolladas por las asociaciones de industrias tales como la Society of Automotive Engineers (SAE), American Iron and Steel Institute (AISI), y la Copper Development Association (CDA). Los sistemas de identificacin fueron creados para ayudar a aquellos que trabajan dentro de una industria

particular, y frecuentemente con poca atencin a las industrias fuera de su esfera de influencia. Por esto, las especificaciones para aleaciones desarrolladas por dichas diferentes asociaciones frecuentemente solapan o incluso usan idnticas denominaciones para aleaciones completamente diferentes, llevando a confusin o incluso errores en el uso de aleaciones. El Unified Number Sistem (UNS) fue desarrollado en 1974 para ayudar a interconectar muchos sistemas de numeracin usados nacionalmente que estn actualmente respaldados por sociedades, asociaciones comerciales, usuarios y productores individuales de metales y aleaciones. Ver Figura 5.10. La UNS es un medio para evitar la confusin causada por el uso de ms de un nmero de identificacin para el mismo material, o los mismos nmeros que aparecen para dos o ms materiales completamente diferentes. La prctica estndar iniciada por el Unified Numbering System ayuda a una identificacin eficaz, mantener registros, almacenamiento de datos, recuperacin y referencia cruzada de los metales y aleaciones. El sistema sin embargo no es una especificacin que tenga en cuenta la forma, condicin o calidad, etc. de los materiales cubiertos. Es slo para el propsito de una identificacin bsica.

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Figura 5.10 UNS Metals & Alloys El UNS fue diseado para asignar denominaciones alfanumricas a cada familia de metales y aleaciones, que se considera que tienen una posicin comercial, o un uso de produccin. Esto significa los metales y aleaciones que tienen un uso industrial activo, o son producidos regularmente. El UNS establece 18 series de nmeros principales para metales y aleaciones. Cada nmero consiste de una letra nica como prefijo, seguida de cinco dgitos. En la mayora de los casos la letra sugiere la familia de metales identificados (en ingls), (tal como A para aluminio o S para acero inoxidable (stainless steel). La Figura 5.11 identifica las series principales de nmeros y la clasificacin de metal o aleacin para cada uno. Esta informacin se encuentra en SAE HS-1086/ASTM DS-56 E, Metals & Alloys in the Unified Numbering System, (una publicacin conjunta por ambas organizaciones). Para ilustrar como puede hacerse una referencia recproca de un metal existente y nmeros de aleacin, se dan los siguientes ejemplos:AISI 1020 = ACERO AL CARBONO UNS G10200 = ACERO AL CARBONO CDA C36000 = LATON UNS C36000 = LATON

F00001-F99999 G00001-G99999 H00001-H99999 J00001-J99999 K00001-K99999 L00001-L99999 M00001-M99999 N00001-N99999 P00001-P99999 R00001-R99999 S00001-S99999

T00001-T99999 W00001-W99999 Z00001-Z99999

..fundiciones de hierro ..aceros al carbono y aleados AISI y SAE ..aceros-H AISI y SAE ..fundiciones de acero (excepto aceros de herramienta ..aceros y aleaciones ferrosas miscelneas ..metales y aleaciones de bajo punto de fusin ..metales y aleaciones no ferrosas miscelneas ..nquel y aleaciones de nquel ..metales y aleaciones preciosas ..metales y aleaciones reactivas y refractarias ..aceros resistentes a la temperatura y a la corrosin (incluyendo inoxidables), aceros para vlvulas, y superaleaciones de base de hierro ..acero de herramientas, forjados y fundidos .. metal de aporte de soldadura .. zinc y aleaciones de zinc

Figura 5.11 Nmeros UNS PrincipalesUNS SERIES SECUNDARIOS DE NUMEROSW00000-G09999 ..soldadura, aporte aceros al carbono W10000-G19999 ..soldadura, aporte aleaciones manganeso - molibdeno W20000-G29999 ..soldadura, aporte aceros al Ni W30000-G39999 ..soldadura, aporte aceros inoxidables austenticos W40000-G49999 ..soldadura, aporte - aceros inoxidables ferrticos W50000-G59999 ..soldadura, aporte aceros de baja aleacin al cromo W60000-G69999 ..soldadura, aporte aleaciones de cobre W70000-G79999 ..soldadura, aporte aleaciones para revestimiento W80000-G89999 ..soldadura, aporte aleaciones de nquel

Dentro de cada serie de nmeros principales de UNS, se cre una divisin secundaria para clasificar los metales y aleaciones cubiertas en la denominacin principal. Como muestra la Figura 5.12, los metales de aporte de soldadura han sido divididos en series secundarias de nmeros dentro de la clasificacin principal de UNS. El lector debe notar, sin embargo, que la lista de metal de aporte se define por composicin qumica y esta lista no debe confundirse con la designacin E del AWS para electrodo en su clasificacin de electrodos de soldadura basado en el depsito de soldadura.UNS SERIE PRINCIPAL DE NUMEROSA00001-A99999 C00001-C99999 E00001-E99999 ..aluminio y aleaciones de aluminio ..cobre y aleaciones de cobre ..tierras raras y metales similares y aleaciones

Figura 5.12 Nmeros UNS Secundarios La informacin provista dentro de esta seccin del mdulo es para propsitos ilustrativos, para dar a usted una comprensin de los sistemas de numeracin de la especificacin de material. Para una explicacin ms detallada, o para obtener listas adicionales incluidas en el Unified Numbering System for Metals and Alloys, el lector puede contactar una de las siguientes organizaciones (la direccin y nmeros de telfono de dichas organizaciones fueron listadas antes)UNS ORGANIZACIONES A LAS QUE SE ASIGNAN NUMEROSAA ASTM AWS CDC Alluminium Association American Society for Testing and Materials American Welding Society Copper Development Association

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SAE ZI

Society of Automotive Engineers Zinc Institute, Inc.

Figura 5.13 Organizaciones de Tipos de Aleaciones Especficas Especificacin Tpica de Acero A veces se le pide al inspector de soldadura que compare las propiedades reales del material con los requerimientos especificados en la especificacin del material. ASTM desarroll numerosas especificaciones de material; aquellas que se refieren a metales contienen en gran medida informacin de tipo similar. Para familiarizarse con que tipo de informacin provista, as de cmo de la forma en que es presentada, se discutir una especificacin tpica de acero. Para esto se usar la especificacin ASTM A514, Standard Specification for High Strengh, Quenched and Tempered Alloy Steel Plate, Suitable for Welding (Especificacin Estndar para Chapas de Acero Aleados Templados y Revenidos de Alta Resistencia Adecuados para Soldadura) para ilustrar alguno de los detalles que pueden estar incluidos en una especificacin de acero tpica. Se describen algunas de las secciones y aspectos importantes de esta especificacin para poner al tanto al inspector de soldadura de los principios bsicos de esas especificaciones.Alcance. Esta presentacin explica exactamente que ser descrito por la especificacin. Esto es, define los lmites hasta donde cubre la especificacin. Documentos aplicables. Esta es una lista de otros documentos que pueden estar citados dentro del texto de la especificacin. Requerimientos Generales para la Entrega. Aqu se detallan las condiciones requeridas si se solicita material, para cumplir con dicha especificacin. Las especificaciones de aceros normalmente se refieren a ASTM A6 en lugar de incluir todos los requerimientos en cada especificacin individual. Proceso. Se enumeran los mtodos aprobados para la produccin de este producto. Tratamiento Trmico. Se establecern los detalles para ese tratamiento,

para aleaciones que requieren algn tratamiento trmico. Requerimientos Qumicos. Este prrafo se refiere simplemente a una tabla que enumera los requerimientos de composicin qumica real. Es importante notar que normalmente se enumerarn distintos grados, y cada grado tiene distinto requerimiento de composicin qumica. Requerimientos de Resistencia a la Traccin. Este prrafo se refiere simplemente a una tabla que define los valores requeridos de resistencia a la traccin para la aleacin. Los valores de resistencia a la traccin normalmente son diferentes para distintos rangos de espesor. Requerimientos de Dureza Brinell. Para materiales que requieren ensayo de dureza Brinell, se establecen el alcance y requerimientos. Probetas de Ensayo. Se establece aqu cualquier informacin relacionada con la ubicacin, preparacin y tratamiento de las probetas de ensayo. Nmero de Ensayos. Se establece el nmero de probetas de ensayo requerido para mostrar conformidad. Reensayo. Este prrafo describe que procedimientos sern seguidos si falla cualquiera de las probetas de ensayo. Marcado. Este prrafo tiene en cuenta como se identificar el material. Requerimientos Suplementarios. Se establece cualquier detalle adicional que pueda ser requerido por el comprador. Estos no se consideran requerimientos salvo que lo establezca as el comprador. Especificacin Tpica de Metal de aporte Tambin se le puede requerir al inspector de soldadura que revise las propiedades del metal de aporte de soldadura para verificar la conformidad con la especificacin aplicable. Una de esas especificaciones, AWS A5.1, Specification for Covered Carbon Steel Arc Welding Electrodes (Especificacin de Electrodos Revestidos para Soldadura por Arco de Aceros al Carbono) servir como ejemplo del tipo de informacin provista, as como descripcin del significado de esa informacin. Algunos de los aspectos importantes de esta especificacin son descritos a continuacin.

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Alcance. Este describe lo abarcado por esta especificacin. Seccin Generales A Requerimientos

Clasificacin. Se establecen las bases para la clasificacin. Se hace referencia a las distintas tablas que enumeran esas clasificaciones, basadas en el tipo de corriente, tipo de revestimiento, posicin de soldadura, composicin qumica, y propiedades mecnicas. Aceptacin. Establece que el fabricante debe certificar que ese producto alcanza todos los requerimientos de esta especificacin. Reensayos. Si alguno de los ensayos falla, se deben realizar dos reensayos y ambos deben aprobar. Mtodo de Fabricacin. Es satisfactorio cualquier mtodo de fabricacin que produce un producto acorde con esta especificacin. Marcado. Establece cual es la mnima identificacin que debe ser visible en el exterior de cada paquete. Embalaje. Describe el embalaje adecuado, incluyendo tamaos estndar y configuraciones. Procedimientos de Redondeo. Explica como se redondear la resistencia a la traccin a las 1000 psi ms cercanas. Seccin B- Ensayos Requeridos y Mtodos de Ensayos. Describe los distintos ensayos qumicos y mecnicos que pueden ser requeridos para juzgar la aceptabilidad de un metal de aporte con esa especificacin. El ensayo incluye composicin qumica, resistencia a la traccin de metal de aporte puro, impacto, ensayo volumtrico, resistencia a la traccin transversal, plegado guiado longitudinal, y ensayos de soldadura de filete. Seccin C Fabricacin, Embalaje e Identificacin. Detalles de los requerimientos de especificacin de esos aspectos. Seccin D Detalle de los ensayos. Describe los detalles reales de realizar los

distintos ensayos usados para medir la adaptabilidad de un metal de aporte para alcanzar dicha especificacin. Tambin describe cul de esos ensayos se requiere para cada clasificacin. Apndice. Contiene informacin adicional descriptiva acerca de ciertos requerimientos encontrados en el cuerpo principal de la especificacin. Incluye informacin relacionada con el cuidado y uso del electrodo para cumplir con esta especificacin. Calificacin de Procedimientos y Soldadores Parte de cada proyecto importante de soldadura, tanto si se realiza en el taller o en el campo, es la calificacin de procedimientos de soldadura y soldadores u operadores de soldadura. Es uno de los pasos preliminares ms importantes en la secuencia de fabricacin. Muy frecuentemente los proyectos comienzan sin el beneficio de procedimientos de soldadura y soldadores probados. Esto puede llevar a excesivos porcentajes de rechazo en la produccin debido a alguna deficiencia insospechada en la tcnica, materiales, o habilidad del soldador. Durante el ensayo de calificacin de habilidad, puede estar involucrado el inspector de soldadura. Las estructuras de las compaas particulares dictarn el grado en que el inspector estar involucrado en este proceso. Algunos cdigos requieren que el inspector de soldadura presencie realmente la soldadura de calificacin y el ensayo. En consecuencia, el inspector de soldadura debe conocer los distintos pasos en la calificacin de procedimientos de soldadura y personal de soldadura. La mayor parte de los cdigos ubican la carga de la responsabilidad de calificacin en el fabricante o contratista. Por esto, las calificaciones de soldadura son declaraciones por parte de esas compaas, que los procedimientos y personal de soldadura han sido calificados de acuerdo con los cdigos y especificaciones adecuados y se encontraron aceptables. Sin embargo, los fabricantes y contratistas inteligentes, se dan cuenta que la calificacin de procedimientos y personal de soldadura en realidad dar como resultado una reduccin de los costos. Cuando se califican personas y mtodos, y se encuentran aceptables,

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es menos probable que haya costos excesivos causados por las soldaduras rechazadas y retrasos en los trabajos. Es mucho ms econmico encontrar una deficiencia durante la calificacin que durante la produccin real. El inspector de soldadura tambin puede estar involucrado con dichas calificaciones desde el punto de vista de la revisin de documentos. Una de las responsabilidades puede ser revisar tanto los formularios de procedimiento de soldadura como calificacin de soldador para determinar si estn de acuerdo con las especificaciones del cdigo y del trabajo. Los inspectores de soldadura con experiencia se dan cuenta que numerosos problemas puntuales pueden ser detectados y corregidos previo a la soldadura si esa revisin se realiza cuidadosamente. Ms an, la mayor parte de los cdigos dan autoridad al inspector de soldadura para requerir que los soldadores sean recalificados en caso de que continen produciendo trabajos con calidad inferior a la establecida. Durante esta discusin de ensayo de calificacin, las referencias a la soldadura no implican que slo necesitan dichas medidas de calificacin las soldaduras. El brazing, por ejemplo, tambin requiere procedimientos y personal calificados para resultados satisfactorios. Las tcnicas especficas de ensayos de calificacin para brazing pueden encontrarse en ASME seccin IX, que describe los distintos pasos involucrados en la calificacin de procedimientos y personal de soldadura. Debido a que los cdigos importantes (e.g AWS D1.1, ASME seccin IX, y API 1104) manejan este aspecto de la soldadura en forma ligeramente diferente, sern marcadas algunas de esas diferencias. Igualmente, usted est urgido de referirse al cdigo apropiado para una informacin especfica sobre este punto. Calificacin de Procedimiento El primero de los pasos en el proceso de calificacin es el desarrollo del procedimiento de soldadura, y su desarrollo dentro del procedimiento de calificacin. Este debe preceder tanto a la calificacin de soldadura y soldadura de produccin, porque determinar si la tcnica y materiales reales son compatibles. En general, la

calificacin del procedimiento de soldadura se realiza para mostrar la compatibilidad de:1) metal(es) base 2) metales de aporte de soldadura y braze 3) proceso(s), y 4) tcnicas

Notar que no se menciona el nivel de habilidad del soldador quin realiza el ensayo de calificacin. A pesar que la mayora de los cdigos considerar al soldador que realiza la soldadura como calificado automticamente, la calificacin de procedimiento no tiene la intencin de juzgar la habilidad del soldador. A pesar que cada cdigo maneja la calificacin de procedimientos de soldadura en forma ligeramente diferente, el propsito general es el mismo. Hay tres aproximaciones generales a la calificacin de procedimientos. Estos incluyen los procedimientos precalificados, ensayo de calificacin de procedimientos, y ensayos sobre prototipos para aplicaciones especiales. Los ensayos sobre prototipos pueden usarse simplemente para suplementar otros mtodos ms estndares de calificacin de procedimiento. Discutamos primero el sistema usado por la American Welding Society en el Cdigo de Soldadura Estructural Acero, AWS D1.1. Este sistema es nico en la industria de la soldadura, debido a que hay numerosos procedimientos que estn considerados precalificados. Esto es, no hay necesidad de realizar los ensayos de calificacin en la medida que los parmetros de soldadura estn dentro de ciertos lmites prescritos. El cdigo D1.1 enumera varios procesos de soldadura, metales base, espesores, configuraciones de junta, y tcnicas de soldadura, que cuando se usan en una combinacin especfica, se consideran precalificadas. AWS D1.1 reconoce como precalificados a cuatro procesos de soldadura, incluye por arco con electrodo revestido (SMAW), por arco sumergido (SAW), por arco con alambre tubular (FCAW), y por arco con alambre y proteccin gaseosa (GMAW) excepto transferencia en corto circuito. Sin embargo, esto no significa que estos sean los nicos procesos de

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soldadura que pueden ser usados. Implica simplemente que en realidad se requiere un ensayo de calificacin si se usan otros procesos de soldadura para soldadura de produccin. Tambin hay numerosos metales base que se consideran aceptables y no requieren calificacin cuando se usan. El cdigo diferencia entre edificios, puentes y estructuras tubulares en cuanto a las aleaciones que son aceptables en cada caso. En consecuencia, el hecho que un metal base est precalificado para una aplicacin en edificio no implica necesariamente que tambin sea aplicable para el uso en la construccin de puentes. Las partes del cdigo que tratan especficamente con el diseo de edificios, puentes y estructuras tubulares (secciones 8, 9, y 10 respectivamente) enumeran los materiales para dichas aplicaciones. En total hay ms de 30 metales base aceptables para el uso en al menos una de esas estructuras.

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QW 463 Orden de Corte

Fuente: ASME B31.1 Sec IX

Figura 5.15 Probetas de Soldadura para Calificacin de Procedimientos Tpicas de ASME

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Soldadura con bisel en V (2) Junta a tope (B)

Tolerancias Segn Segn Detalle (ver presentacin 3.13.1) (ver 3.13.1) R=+1.6, 0 +6, -1.6 = +10, -0 +10, -5

TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del Metal Preparacin del Bisel Base (I =Ilimitado) Proceso de Designacin Abertura de Soldadura de la Junta raz Angulo de Bisel {chafln} T1 T2 R=6 = 45 SAER B-U2a I R = 10 = 30 [SMAW] R = 13 = 20 SAAG R=5 = 30 [GMAW] B-U2a-GF I R = 10 = 30 SAAT R=6 = 45 [FCAW] SAS [SAW] B-L2a-S 50.8 max R=6 = 30 SAS [SAW] B-U2-S I R = 16 = 20

Posiciones de Soldadura Permitidas Todas F, V, OH F, V, OH F, V, OH F, V, OH F, V, OH F F

Gas de Proteccin (SAAT [FCAW]) requerido No req. No req.

Notas D, N D, N D, N A, N A, N A, N N N

Notas: A: No precalificadas para soldadura por arco con alambre y proteccin gaseosa usando transferencia por cortocircuito. Referirse al Anexo A C: Repelar la raz hasta el metal sano antes de soldar el segundo lado. J: Si las soldaduras de filete son usadas para reforzar soldaduras con bisel en estructuras cargadas estticamente en juntas en L y en T, estos deben ser igual a T1, pero no es necesario que exceda 9,6mm (3/8 in.). Las soldaduras con bisel en esquina y juntas en T cargadas cclicamente, deben estar reforzadas con soldaduras de filete iguales a T1, pero no ms que 9,6mm. N: La orientacin de los dos miembros en las juntas pueden variar desde 135 a 180 , con tal que la configuracin bsica de la junta se mantenga igual (ngulo del bisel, superficie del taln, abertura de raz) y se mantenga el tamao de diseo de la soldadura.

Figura 5.14 Ejemplo de las Limitaciones de la Junta de Soldadura de AWS. El espesor del metal base tambin tendr efecto en la eficiencia del procedimiento de soldadura. Por esto, las distintas juntas de soldadura precalificadas tienen limitaciones en los rangos de espesores cubiertos. AWS D1.1 est en si limitada a soldadura de acero de 1/8 de pulgada de espesor en adelante. Para cada junta de soldadura precalificada los rangos especficos para los distintos procesos, posiciones y configuraciones de juntas estn tabulados. Nuevamente, slo porque una cierta condicin ubica al procedimiento fuera de esas limitaciones, no implica que el procedimiento no puede ser usado. Significa simplemente que deben hacerse los ensayos de calificacin para hacerlo aceptable. La Figura 5.14 es un ejemplo de como AWS D1.1 enumera las limitaciones de los distintos aspectos de las juntas de soldadura precalificadas. Observando ese esquema y los valores de tabla, usted puede ver que esta junta precalificada particular es para una junta a tope con bisel en V, soldada de un solo lado, con respaldo de acero en la raz. La informacin de la tabla muestra los distintos requerimientos para la configuracin exacta de la junta de soldadura dependiendo del proceso, espesor y posicin de la soldadura. Adems, para un proceso dado, la abertura de raz puede variar con respecto al ngulo de bisel. Considerando el proceso SMAW, hay tres opciones diferentes de combinaciones abertura de raz y ngulo de bisel: 1/4 de abertura de raz - 45 de ngulo de bisel, 3/8 de abertura de raz - 30 de ngulo de bisel y 1/2 de abertura de raz - 20 de ngulo de bisel. Tambin es importante notar que las tolerancias

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tanto de la abertura de raz como el ngulo de bisel aparecen en una tabla insertada en la esquina superior derecha. Hay listas para las tolerancias de Segn Detalle, Segn presentacin en dichas medidas. Las tolerancias Segn Detalle se relacionan a la libertad dimensional del proyectista cuando especifica dichos aspectos. Las tolerancias Segn presentacin se relacionan con la variacin permitida de las dimensiones del detalle durante el montaje real de las partes a ser unidas. Por esto el inspector de soldadura debe aplicar dichas tolerancias Segn presentacin cuando inspecciona la presentacin real de esa junta de produccin. En la siguiente columna, hay un listado de posiciones para las cuales esa junta se considera precalificada. Siguiendo a esto hay una columna que establece si se requiere o no gas de proteccin cuando se usa FCAW. Cuando se hace referencia a dichas figuras de las juntas de soldadura, es importante prestar atencin a las notas a las que se hace referencia en la ltima columna de la tabla. Estas notas pueden dar mayores restricciones en el uso de estas juntas de soldadura. El anlisis final sobre cuando un procedimiento es considerado precalificado se hace luego de revisar los contenidos de las Secciones 3 y 4 del Cdigo, que se refieren a la mano de obra y tcnica, respectivamente. La seccin de Mano de Obra, define muchos de los requerimientos de calidad aceptables para la preparacin y realizacin de la soldadura. En la seccin de Tcnica hay informacin sobre los mtodos aceptables para alcanzar dichos niveles de calidad. Esta seccin tambin detalla los requerimientos especficos para los distintos procesos de soldadura, incluyendo sus variables esenciales. Las variables esenciales son aquellas caractersticas del proceso de soldadura que, si se cambian ms all de ciertos lmites, requieren que se establezca un nuevo procedimiento de soldadura. Esto es, que son suficientemente importantes para que, si varan en forma significativa, puedan resultar soldaduras no satisfactorias. Para cada proceso de soldadura se listan las variables esenciales. Como se mencion antes, si algn aspecto hace que el procedimiento de soldadura

sea no precalificado, pudiendo ser calificado haciendo un ensayo de soldadura y sometindolo a los ensayos destructivos. Esto se realiza en gran medida de la misma manera que los ensayos de calificacin de acuerdo con ASME seccin IX, que discutiremos luego. Una diferencia importante, sin embargo, es que para AWS, el procedimiento debe estar calificado en cada posicin en que se realizar la soldadura de produccin. Los requerimientos para estos ensayos aparecen en la Seccin 5 de AWS S1.1. Se detallan las condiciones de ensayo, los resultados de ensayo requeridos, y las limitaciones de los distintos procedimientos calificados. El siguiente mtodo general usado para la calificacin de procedimientos es la realizacin de los ensayos de calificacin. Este mtodo es usado, en versiones algo modificadas, tanto en los ensayos de calificacin de procedimientos de ASME, como de API. El ASME seccin IX, Welding and Brazing Qualifications, cubre la calificacin de brazing tanto como de soldadura para la fabricacin de recipientes y caeras a presin. API 1104 Standard for Welding Pipelines ande Related Facilities, es usado fundamentalmente por la industria de ductos para la calificacin e inspeccin de procedimientos de soldadura y personal. En ambos sistemas, hay ciertas variables esenciales definidas. Como el sistema AWS, dichas variables esenciales dictan el alcance de una calificacin de procedimiento dada. Esto es, una vez que se exceden dichas limitaciones, se debe desarrollar otro procedimiento. Dentro de esas variables esenciales se incluyen puntos como el proceso de soldadura, parmetros de soldadura, tipos de metal base, espesor del metal base, tipos y tamaos de metales de aporte, y tcnicas especficas de soldadura. En el sistema ASME, esas variables esenciales se deben establecer en una Especificacin de Procedimiento de Soldadura (EPS (WPS)). Enumerar los rangos totales de cada una de las variables esenciales. Debido a que dichos rangos pueden exceder los lmites para distintas variables esenciales, para una cobertura total pueden requerirse varios ensayos de calificacin. Las condiciones de ensayo reales se registran en un segundo documento, el

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Registro de Calificacin de Procedimientos, (RCP (PQR)). En consecuencia, puede haber numerosos RCP (PQR) que hacen referencia a una nica EPS (WPS). Una vez que se definieron dichas variables para un procedimiento determinado, de manera que incluyan todas las condiciones que se encontrarn durante la soldadura de produccin, es soldada una probeta de soldadura para calificacin de procedimiento. Para ASME puede ser tanto chapa o tubular de manera que se obtenga la calificacin de procedimiento para ambas formas. En API la configuracin siempre es tubular. Luego de la soldadura, se retiran las probetas de ensayo requeridas y se ensayan por mtodos destructivos, a ser juzgados como aprobadas o rechazadas basados en los requerimientos correspondientes. Las Figuras 5.15 y 5.16 muestran algunas de las probetas de ensayo de calificacin de procedimiento tpicos de acuerdo con ASME seccin IX y API 1104, respectivamente. Para ASME, la calificacin de procedimientos en la posicin plana califica

dicho procedimiento para todas las posiciones. API requiere que el procedimiento sea calificado en posicin fija o rotada o ambas, dependiendo de los requerimientos del trabajo. Sin embargo, la calificacin en una de esas posiciones no califica al procedimiento en la otra posicin. Los ensayos estn diseados para evaluar los efectos de las tcnicas de soldadura y la compatibilidad de los metales base y los de aporte. Algunos de los ensayos ms comunes que se usan para la calificacin son de traccin, plegado, nick-break, macroataque, rotura de filete, y ensayos no destructivos. En el Mdulo 6 se encuentran ejemplos de algunas de las configuraciones de probetas de ensayo. La Figura 5.17 muestra dichas probetas de ensayo requeridas y el rango de espesores calificado para distintos tipos de calificaciones de procedimientos de soldadura a tope de acuerdo con ASME seccin IX. La Figura 5.18 enumera las probetas requeridas para la calificacin de procedimientos de soldaduras a tope por API 1104.

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Figura 5.15 (continuacin) Probetas de Soldadura para Calificacin de Procedimientos Tpica de ASME Condiciones de servicio especiales qumica, y condiciones especiales de servicio pueden requerir ensayos adicionales para evaluar (e.g. resistencia a la corrosin y abrasin). otras propiedades de la soldadura. Alguno de Cada cdigo particular dictar un esos ensayos son impacto, dureza, composicin criterio de aceptacin de ensayo apropiado.

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Como inspector de soldadura usted puede estar involucrado en esa evaluacin, tanto como en la operacin de evaluar en s. Probablemente la operacin ms importante que puede realizar el inspector de soldadura durante el proceso de calificacin es monitorear cuidadosamente la soldadura en si para asegurar que se est

siguiendo el procedimiento. Si se encuentran problemas durante el procedimiento de soldadura que son el resultado de la falta de adecuacin del procedimiento en si, posiblemente puedan ser identificados y corregidos en esta etapa en lugar de corregirlos durante la soldadura de produccin.

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Notas: 1. A opcin de la Compaa, pueden rotarse las ubicaciones con tal que estn con la misma separacin alrededor del cao, sin embargo, las probetas no deben incluir soldadura longitudinal 2. Puede usarse una probeta de traccin de seccin completa para un cao con un dimetro menor a 33,4 mm (1 5/16) Fuente: API Estndar 1104

Figura 5.16 Probetas de Ensayo para Calificacin de Procedimientos Tpica de API

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Figura 5.17 - Probetas de Ensayo Requeridas y Espesores Calificados para Calificacin de Procedimientos ASME

Figura 5.18 - Tipo y Nmero de Probeta Requerida para el Calificacin de Procedimiento API de Soldaduras a Tope El mtodo final de calificacin de niveles de embridamiento e inaccesibilidad de la procedimientos de soldadura es a travs del uso junta de soldadura son causa de posibles de prototipos de ensayo de soldadura. Esta problemas de soldadura, pero estos son ms tcnica se usa a veces para configuraciones de difciles de evaluar usando un ensayo de construcciones soldadas complicadas donde hay calificacin estndar. Es slo a travs de inters sobre como la forma o condicin de un soldadura de prueba real en prototipos que componente pueden ser afectados por la pueden responderse esas cuestiones. operacin de soldadura. Tales cosas, como altos

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Estos ensayos de prototipos pueden ser los ensayos exclusivos, o pueden ser usados junto con otras tcnicas de calificacin ms comunes. Adems, estos ensayos son de ayuda para el fabricante debido a que el o ella ahora tienen una impresin de como se puede hacer una soldadura en particular y que se puede aplicar exitosamente un mtodo particular. Esta valiosa experiencia se puede adquirir mediante ensayos preferentemente a tener que desarrollar el procedimiento al costo de produccin. Para resumir esta discusin de la calificacin de procedimiento de soldadura, observemos la secuencia general para la calificacin de un procedimiento a travs de un ensayo real. Mientras que esto puede variar ligeramente entre distintas compaas, la mayor parte de estos aspectos son suficientemente importantes para ser considerados. El inspector de soldadura puede estar involucrado con cada uno de estas 9 etapas o slo con unas pocas, otra vez, dependiendo de la estructura de la compaa en particular. Se debe entender que una de las partes ms importantes del proceso de calificacin de procedimiento es el uso de dicho procedimiento durante la soldadura de produccin. Con mucha frecuencia las compaas realizan ensayos de calificacin de procedimientos de soldadura slo para satisfacer los requerimientos del cliente. Una vez calificado, lo guardan en una carpeta o es archivado en el mueble de alguno. Esto no es de ayuda para el soldador en la planta que necesita conocer la informacin establecida en los formularios de calificacin de procedimiento.ESPECIFICACION DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA Seleccionar las variables de soldadura Verificar el equipo y materiales para comprobar que sean adecuados Monitorear la presentacin de la junta de soldadura tanto como la soldadura en si, registrando todas las variables importantes y observaciones. Seleccionar, identificar y retirar las probetas de ensayo requeridas. Ensayar y evaluar las probetas Revisar los resultados para verificar conformidad con los requerimientos aplicables del cdigo.

7) 8) 9)

Liberar el procedimiento aprobado para produccin. Calificar los soldadores individualmente de acuerdo con dicha especificacin. Monitorear el uso de ese procedimiento durante la produccin para asegurar que contine produciendo resultados satisfactorios.

1) 2) 3)

Los procedimientos son instrucciones de soldadura, por esto, deben estar disponibles sin demora para el soldador durante la produccin. Debido a las limitaciones fsicas del papel en el ambiente de soldadura, algunas compaas usan hojas plsticas u hojas plastificadas que son suficientemente duraderas para permanecer cerca de la operacin de soldadura. Estas contienen toda la informacin necesaria del procedimiento de soldadura aprobado, de manera que el soldador puede hacer una rpida referencia si surge cualquier pregunta. Esto tambin ayuda al inspector de soldadura, porque el o ella pueden verificar los requerimientos del procedimiento y compararlos con los parmetros reales que est usando el soldador para la produccin. Otro propsito del monitoreo sobre el proceso de la soldadura es detectar cualquier deficiencia en el procedimiento de soldadura que puede aparecer slo durante la soldadura de produccin. Si lo nota, el inspector de soldadura puede reportarlo al supervisor o Ingeniero en soldadura de manera que pueda hacerse una accin correctiva. Se han desarrollado formularios estndar para cada cdigo en los cuales se puede sintetizar la informacin de la calificacin del procedimiento, y normalmente se usan por simplicidad. En cada cdigo hay ejemplos de los formularios. Calificacin de Soldador Una vez que se calific el procedimiento de soldadura no tiene ninguna utilidad hasta que los soldadores hayan sido calificados para realizar soldadura de acuerdo a dicho procedimiento. Esas son dos operaciones separadas porque sirven para distintos propsitos, como se explicar en la siguiente discusin. Asumamos que se establecieron y aprobaron los procedimientos de soldadura apropiados a travs de uno u otro mtodo. Ahora es necesario realizar los ensayos de calificacin de soldador para

4) 5) 6)

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determinar si los soldadores individuales poseen la habilidad suficiente para producir soldaduras satisfactorias usando dichos procedimientos. Antes, el inters estaba en la compatibilidad de materiales y tcnicas. Una vez que fueron probados, las calificaciones individuales de soldador estn diseadas para juzgar el nivel de habilidad de los soldadores de produccin. En consecuencia, el ensayo de calificacin de soldador es algo diferente. A pesar de que es diferente en ciertos aspectos, la calificacin de soldador tiene ciertas similitudes cuando se la compara con la calificacin de procedimiento. Entre estas la existencia de variables esenciales. En el caso de calificacin de soldador, estas pueden incluir posicin de soldadura, configuracin de la junta, tipo y tamao de electrodo, espesor del metal base, y tcnica especifica de soldadura. Estas caractersticas estn todas relacionadas con los aspectos de la operacin de soldadura que estn afectados directamente por la habilidad fsica del soldador. Los cdigos en general son especficos para las limitaciones de las variables esenciales. La Figura 5.19 enumera las limitaciones de posicin en ciertos tipos de soldadura para calificacin de soldador, de acuerdo con AWS D1.1. Usted puede ver que el rango de calificacin vara con las distintas configuraciones de soldadura: chapa a tope, filetes en chapa, y cao a tope. Es manifiesto que la calificacin en chapa a tope provee cobertura limitada para soldar en tubo. Sin embargo, si el soldador califica en tubo, el o ella automticamente califica para chapa. Adems, se puede notar que las calificaciones en las posiciones 3G y 4G calificarn a ese soldador para todas las posiciones en chapa. Tambin, la calificacin en cualquiera de las posiciones para tubo 6G, o 2G, y 5G calificarn al soldador en todas las posiciones de tubo excepto aquellas de uniones T, Y, y K. La posicin de ensayo 6GR, sin embargo, proveer una cobertura total para todas las posiciones y configuraciones de tubos. Estas denominaciones numricas para posiciones de ensayo son simples abreviaturas y deben ser recordadas por el inspector de soldadura. Las figuras 5.20 hasta 5.23 son ilustraciones de las distintas posiciones de ensayo

para chapa a tope, filetes en chapas, cao a tope, y filetes en caos, respectivamente. El espesor de la chapa o del cao de la probeta de soldadura es otra variable esencial que determina el rango de calificacin que se obtiene a partir de la realizacin de un ensayo especfico de calificacin. La Figura 5.24, enumera los rangos de espesor calificado para distintas probetas de soldadura de chapas y caos, de acuerdo con AWS D1.1. Esta tabla nos dice que una chapa de ensayo de 3/8 de pulgada calificar a un soldador para soldar materiales de produccin hasta 3/4 de pulgada de espesor. Esto se conoce como una calificacin limitada por el espesor. Adems, una calificacin exitosa de una chapa de ensayo de 1 pulgada calificar al soldador por cualquier espesor mayor a 1/8 de pulgada. Esto se conoce como calificacin de espesor ilimitado.

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Soldadura de Chapa de Ensayos de Calificacin Produccin Calificada Soldadura de Tubo de Produccin Calificada Soldadura de Tubo Cajn de Produccin Calificada A Tope con Bisel Bisel T, Y, K A Tope con Bisel Bisel T, Y, K Tipo de Soldad CJP PJP CJP CJP CJP PJP CJP CJP 9 9 9 Posiciones Bisel CJP Bisel PJP Filete Filete Filete ura 2 1G F F F F F F F F F CJP 2 2G F, H F, H F, H F, H F, H F, H F, H F, H F, H con 2 3G V V V V V V V V V 1 C Bisel 2 4G OH OH OH OH OH OH OH OH OH H 1F F F F A 2F F, H F, H F, H P Filete 1 3F V V V A 4F OH OH OH Botn y Califican para Soldadura de Botn / Ranura Slo en las Posiciones Ensayadas Ranura 3 3 1G Rotada F F F F F F F F F F F 3 3 2G F, H F, H F, H (F, H) F, H F, H F, H (F, H) F, H F, H F, H CJP 3 3 5G F, V, OH F, V, OH F, V, OH (F, V, OH) F, V, OH F, V, OH F, V, OH (F, V, OH) F, V, OH F, V, OH F, V, OH T con 3 5 7 3 6 7,8 (2G+5G) Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas U Bisel 3 7 3 7,8 6G Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas B 4 3 5 3 6 U 6GR Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas Todas L 1F Rotado F F F A 2F F, H F, H F, H R Filete 2F Rotada F, H F, H F, H 4F F, H, OH F, H, OH F, H, OH Todas Todas Todas 5F CJP Penetracin Completa en la Junta PJP Penetracin Parcial en la Junta (R) Restriccin Notas: 1. Califica para un eje de soldadura con una lnea esencialmente recta, incluyendo soldadura a lo largo de una lnea paralela al eje de un tubo (pipe)circular. 2. Califica para soldaduras circunferenciales en tubos de un dimetro exterior nominal mayor o igual a 610 mm (24 in). 3. Los detalles de juntas a tope de produccin sin respaldo o repelado de raz requieren ensayos de calificacin del detalle de la junta mostrada en la Figura 4.24. 4. Limitado a detalles de juntas precalificadas. Ver 3.12 o 3.13. 5. Para juntas de produccin de uniones T, y, y K, CJP que estn conformes bien a la Figura 3.8, 3.9 o 3.10 y la Tabla 3.6, usar el detalle de la Figura 4.27 para los ensayos. Para otras juntas de produccin, ver 4.12.4.1. 6. Para los ensayos juntas de produccin de uniones T, y, y K, CJP que estn conformes a la Figura 3.6 y la Tabla 3.6, usar el detalle de las Figuras 4.27 y 4.28, o alternativamente ensayar la junta de la Figura 4.27 y cortar las probetas de macroataque {macroetch} de las esquinas mostradas en la Figura 4.28. Para otras juntas de produccin, ver 4.12.4.1. 7. Para los ensayos de juntas de produccin de uniones T, Y, y K, PJP que estn conformes a la Figura 3.5, usar el detalle de la Figura 4.24 o Figura 4.25. 8. Para uniones de tubos cajn alineadas con radios de esquina menores que dos veces el espesor de la cuerda {chord} del miembro, ver 3.12.4.1. 9. Las soldaduras de filete en uniones de produccin T, Y, K, deben estar conformes a la Figura 3.2. La calificacin de EPS debe esta conforme a 4.11.

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Figura 5.20 Posiciones de Chapas de Ensayo para Soldaduras con Bisel

Figura 5.21 Posiciones de Chapa de Ensayo para Soldaduras de Filete

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Figura 5.22 Posiciones de Ensayo de Cao para Soldaduras con Bisel 5-31


Figura 5.23 Posiciones para Ensayo de Tubos o Caeras para Soldadura de filete Figura 5.24, Nmero y Tipo de Probetas y Rango de Espesores Calificados por AWS para Calificacin de Soldador en Chapa Otra variable esencial es la configuracin de la junta en s misma. Para determinar su efecto, las chapas y caos para ensayo estndar se usan para aproximar las configuraciones necesarias. Uno de los aspectos ms importantes de la configuracin de la junta es la presencia o ausencia de respaldo de soldadura. En D1.1 hay referencias especficas a la direccin de laminacin de los materiales tipo chapa cuando se usan respaldos. La ductilidad del metal variar dependiendo de su direccin de laminacin. Si se realizan ensayos de plegado en las probetas de ensayo en las cuales la direccin de laminacin de la chapa est en la direccin transversal, podr fallar el metal base. Por lo tanto es importante asegurar que las chapas estn orientadas apropiadamente previo al ensayo de calificacin.Figura 5.25 Configuraciones de Junta a Tope para Calificacin de Soldador AWS(con y sin respaldo)

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Figura 5.26 Chapa de Ensayo para Calificacin de Soldador AWS con Soldadura de filete

AWS ha sugerido una configuracin de chapa para ensayos opcional para ensayos de soldadura en posicin horizontal. Usa el mismo bisel con ngulo de 45 como la posicin plana, pero slo se encuentra biselada la chapa superior. Esto provee una bandeja plana sobre la cual el soldador puede superponer las pasadas para llenar el bisel con mayor facilidad. La Figura 5.25 muestra las configuraciones de junta tubular a tope para soldaduras con o sin respaldo. En las Figura 5.26 y 5.27 se muestran las probetas de soldadura para, chapas para calificaciones de soldadura de filete. Otra vez, AWS D1.1 ofrece dos mtodos para este tipo de calificacin; el ensayo de Rotura de Soldadura de filete y el ensayo de macroataque (Figura 5.26) y el ensayo de Plegado de Raz de Soldadura de Filete (Figura 5.27). La ltima configuracin de junta usada en AWS D1.1 es conocida como ensayo 6GR, o junta de ensayo para uniones T, Y, y K, en caos o caeras cuadradas o rectangulares. Se muestra

en la Figura 5.28. Las iniciales T, K, e Y son una simple referencia al perfil aproximado de las juntas. Esta configuracin de junta de ensayo fue hacha para simular los problemas asociados con la soldadura en uniones T, Y, y K en estructuras tubulares. Esto se realiza por el agregado de un anillo de restriccin a no ms de 1/2 pulgada desde el borde del bisel. Con algn proceso, puede requerirse la recalificacin si hay un cambio en el tipo de electrodo especificado. Por ejemplo, la Figura 5.29 muestra los distintos tipos de electrodos SMAW que estn agrupados de acuerdo al nivel de habilidad requerido para su operacin. Se considera que los electrodos del Grupo F4 son del tipo ms difcil de usar, y en forma anloga, el Grupo F1 incluye aquellos electrodos que requieren menor habilidad manual. Normalmente la calificacin con un electrodo de nmero de grupo ms alto, califica automticamente a ese soldador para soldar con cualquier electrodo de un grupo con un nmero menor. Por esto, un ensayo de calificacin realizado con un electrodo E7018, que est en el grupo F4, proveer al soldador una cobertura para todos los electrodos SMAW del tipo de acero al carbono. La tcnica de soldadura especfica usada tambin se considera como una variable esencial para la calificacin de soldador. Cambios en tales detalles como direccin de la soldadura para la posicin (i. e. ascendente o descendente) requerir ensayo de calificacin adicional. Otra tcnica tpica relacionada con las variables esenciales puede incluir cambios en el proceso, posicin, tipo de metal base, espesor del metal base, y dimetro del tubo.

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Fuente: AWS D1.1

Figura 5.27-Calificacin de Soldador u Operador AWS para Soldadura de Filete-Opcin 2 Una vez que se eligieron, la probeta de Tubo Cajn Calificacin de Soldador ensayo de soldadura, posicin y tcnica AWS adecuadas para asegurar un rango de calificacin Nombre del Clasificacin de Electrodo* adecuado, se realiza la soldadura de ensayo de Grupo AWS acuerdo con el procedimiento aplicable. Se le EXX15, ECC16, EXX18, EXX15puede requerir al inspector de soldadura que F4 X,EXX16-X, EXX18-X atestige la soldadura para verificar el EXX10, EXX11, EXX10-X, EXX11-X F3 cumplimiento del procedimiento tanto como EXX12, EXX13, EXX14, EXX13-X F2 notar la habilidad del soldador. Debe tenerse EXX20, EXX24, EXX27, EXX28, F1 especial atencin a las tcnicas y habilidades del EXX20-X, EXX27-X soldador que puede revelar hbitos que pueden producir soldaduras no satisfactorias.* Las letras XX usadas en la denominacin de la clasificacin en esta tabla establece los distintos niveles de resistencia (60, 70, 80, 90, 100, 110, y 120) de los electrodos Fuente AWS D1.1

Figura 5.29 Grupos de Clasificaciones de Electrodos SMAW La probeta de ensayo de soldadura terminado luego es marcado para identificarlo de acuerdo con el nombre del soldador, posicin de ensayo y la parte superior de la probeta de ensayo de soldadura en caso de cao soldado en las posiciones 5G, 6G, o 6GR. El cdigo entonces describir si son necesarios o no los ensayos no destructivos, as como el tipo y nmero de probetas requerido. En general se requieren

Figura 5.28 Junta de Ensayo para Uniones T, Y, y K sin Respaldo en Cao o

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menos probetas para la calificacin de soldador que para la calificacin de procedimiento. En efecto, algunos cdigos permiten el uso de ensayos no destructivos solamente, tal como la radiografa, en lugar de los ensayos destructivos estndar para calificacin de soldador. La Figura 5.24, muestra el tipo y cantidad de probetas de ensayo requeridas para la calificacin de soldador de acuerdo con AWS D1.1. Usted notar que se requieren slo dos ensayos de plegado para cada calificacin de soldador en chapa. Los plegados de cara y raz se usan para las chapas de menor espesor, mientras que aquellas de 3/8 de espesor requieren el uso de plegado lateral. Esto es debido a la dificultad asociada con el plegado de probetas de grandes espesores. Generalmente todas las probetas de ensayo para calificacin de soldador se categorizan como ensayos para comprobar una soldadura sana, incluyendo ensayos de plegado, ensayo de nick-break y ensayo de rotura de filete. Sus configuraciones y mtodos de ensayo son idnticas a aquellos usados para la calificacin de procedimiento. Para la calificacin de soldador en chapa o cao, se toman probetas de acuerdo con la seccin aplicable del cdigo. Para probetas de ensayo de caos soldados en las posiciones 5G y 6G, las probetas de ensayo se toman en relacin, con el top (la parte superior) del cao durante la operacin de soldadura.

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Tecnologa de Inspeccin de Soldadur

modulo05 - documentos que gobiernan la inspeccion

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