tema 7 especificaciones y procedimientos

Tema 7. Especificaciones y

Procedimientos. Control de Calidad

Soldadura 1 Profa. Maria A. Noguera G.

Contenido del tema

Tema 7. Especificaciones y procedimientos de soldadura. Control de

calidad

• Criterios empleados para la elaboración de procedimientos de

soldadura

• Códigos y especificaciones de soldadura

• Especificación de procedimiento de soldadura (WPS)

• Registro de calificación de procedimiento (PQR)

• Registro de calificación de prueba de desempeño (PQR)

• Registro de calificación de prueba de desempeño (WPQ)

• Control de calidad

2 Profa. Maria A. Noguera G.

Introducción

Sistema de manufactura de soldadura

Programa de control de

calidad

Calificar el procedimiento de soldadura

Calificar al soldador

Criterios empleados para la elaboración de procedimientos de soldadura

Códigos: Constituyen un soporte legal y están organizados sistemáticamente

para una fácil referencia en concordancia con los procesos,

procedimientos, materiales y personal involucrado. Es el documento

más importante, pues siempre se considerará obligatorio.

Ente los mas importantes se encuentran:

• El código ASME para calderas y recipientes a presión.

• El código D.1.1de soldadura estructural de la AWS.

Código D.1.1 de soldadura estructural

La AWS ha desarrollado estándares, códigos, prácticas

recomendadas, y guías relacionadas con la construcción de

elementos soldados, aportes para soldadura y procedimientos de

soldadura. Para establecer la calidad de un producto, estos

documentos son consultados. Para cada situación existirá un

documento aplicable, con el cual el producto fabricado debe tener

conformidad.

Código D.1.1 de soldadura estructural:

Especificación publicada por la AWS

que regula el diseño, fabricación, inspección,

calificación de procedimientos y personal

para la construcción de estructuras soldadas

de acero.

Su primera edición fue publicada en 1928 :

Code for FusionWelding and Gas Cutting

in Building Construction



ALCANCE

“Este código contiene los requerimientos para la fabricación de

estructuras soldadas de acero”

LIMITACIONES

Este código no ha sido diseñado para usarse con:

• Aceros con límites de fluencia mínimos especificados mayores

a 100 Kpsi

• Aceros de espesor menor a 1/8”

• Recipientes y tuberías a presión

• Materiales base diferentes a aceros al carbono y a aceros de

baja aleación



CONTENIDO DEL CODIGO:

1.Requerimientos generales

2.Diseño de conexiones soldadas

3.Precalificacion

4.Calificacion

5.Fabricacion

6.Inspeccion

7.Soldadura de esparrago

8.Refuerzo y reparación de estructuras existentes



2. DISEÑO DE CONEXIONES SOLDADAS:

Esta sección cubre los requerimientos para el diseño de conexiones

soldadas; esta dividida en cuatro partes:

• Partes A. Requerimientos comunes para conexiones tubulares

y no tubulares

• Parte B. Requerimientos especificados para conexiones no

tubulares (cargadas estática o cíclicamente)

• Parte C. Requerimientos especificados para conexiones no

tubulares cargadas cíclicamente

• Parte D. Requerimientos especificados para conexiones

tubulares



3. PRECALIFICACION:

Se detallan los requerimientos que debe tener una especificación de

procedimientos de soldadura (WPS) para estar exceptuado de los

requerimientos de calificación del código.

Existen procedimientos de soldadura que a lo largo del tiempo han

mostrado un performance aceptable en múltiples aplicaciones, por lo

cual no se requiere una calificación el mismo. Para que un

procedimiento sea precalificado, todas sus variables deben ser

precalificadas. El único requerimiento exceptuado por la

precalificación son los requerimientos de calificación de la sección 4.

Todas las demás secciones deben cumplirse de forma obligatoria.



PARA QUE UN WPS SEA PRECALIFICADO DEBE CUMPLIRSE:

1. Debe usarse un proceso de soldadura precalificado: SMAW, SAW,

FCAW, GMAW ( excepto GMAW-S).

2. Se debe usar una combinación material base/material de aporte

precalificada ( Ver 3.3 y tabla 3.1). Observar los requerimientos en

cuanto a la relación de resistencia entre el material base y el

material de aporte.

3. Se debe usar una temperatura de precalentamiento e interpase

precalificadas ( Ver 3.5 y tabla 3.2).




4. Se debe cumplir con los requerimientos generales expresados en

la referencia 3.7:

• Tabla 3.7

• Requerimientos de soldadura vertical ascendente a

excepción de elementos tubulares donde se puede usar la

progresión ascendente o descendente (referencia 3.7.1)

• Se debe cumplir la relación ancho /profundidad

(referencia 3.7.2)

5. Se debe cumplir con los requerimientos para soldaduras en filete

(referencia 3.9)




6. Se debe cumplir con los requerimientos para soldadura de tapón y

ranura ( referencia 3.10)

7. Se debe cumplir con los requerimientos comunes de soldadura de

bisel para uniones PJP (PENETRACION PARCIAL) y CJP

(PENETRACION COMPLETA) (referencia 3.11). Además se

deben cumplir los requerimientos para uniones de bisel PJP

(referencia 3.12) y CJP (referencia 3.13)



ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA (WPS)

Es un documento que relaciona las variables a considerar en la

realización de una soldadura específica, determina la ejecución de las

pruebas de calificación tanto de proceso y procedimiento como del

operario de soldadura.

EL WPSS involucra todas las VARIABLES ESCENCIALES (variables

éstas que no deben cambiar más allá de los limites establecidos en el

código respectivo) y, VARIABLES COMPLEMENTARIAS Y/O

SUPLEMENTARIAS (Ajustadas a los requisitos de la empresa, y

aquellas que no afectan la ejecución del proceso).



4. CALIFICACION:

Excepción de los procedimientos aprobados, todos los

procedimientos de soldadura deberán estar calificados por medio de

ensayos, antes de usarlo.



4. CALIFICACION:

Parte A. Requisitos Generales:

Soldadores, operarios de soldadura y punteadores

• Todos los soldadores, operarios y punteadores que se vayan a

emplear bajo este código deberán haber sido calificados. Para ella

se emplea el registro de calificación de prueba de desempeño

(WPQ)



4. CALIFICACION:



Las pruebas de calificación del soldador se aplican principalmente a

la soldadura manual y los métodos de soldadura por procesos

GMAW, GTAW, FCAW, SAW, PAW. En los que la capacidad del

operario ejercerá influencia sobre el resultado final.



4. CALIFICACION:



Los soldadores que no han sido todavía calificados o los que se han

calificado pero no han hecho contrato de soldadura por alrededor de

seis meses, deben someterse a recalificación, igualmente los

soldadores que sugieran dudas y/o errores en la aplicación.



4. CALIFICACION:

Parte B. Calificación de Procedimientos:

Limitación de variables

• La calificación de un procedimiento hecha con un metal base del

grupo I; también califica para soldar cualquier otro metal base o

cualquier combinación de metales incluidos en este grupo.


grupo II; también califica para soldar cualquier otro metal base o

cualquier combinación de metales incluidos en este grupo, o con

otros aceros incluidos en el grupo I.



4. CALIFICACION:

Parte B. Calificación de Procedimientos:

Limitación de variables


grupo III, IV o V, calificara únicamente para soldar metales base

de la misma especificación y del mismo grado o tipo

• Los cambios de variables serán considerados como cambios

importantes en un procedimiento y obligaran a establecer una nueva

calificación del procedimiento.


Problemas y defectos comunes en la soldadura al arco

Los procedimientos de inspección y prueba se dividen en tres

categorías:

Inspección visual: es el método de verificación mas difundido. La

realiza visualmente un inspector que constata: a) unión obtenida en

función de las especificaciones técnicas del plano, b) deformaciones,

c) grietas, cavidades, fusión incompleta y otros.

Evaluación no destructiva: incluyen métodos que no dañan la parte

que se evalúa. Entre ellos se encuentran las pruebas con líquidos

penetrantes, partículas magnéticas (limitada a materiales

ferromagneticos), prueba ultrasónica y radiografía.

Pruebas destructivas: se destruye la soldadura al efectuar la

prueba. Incluyen pruebas mecánicas y metalúrgicas.

Métodos de inspección y prueba

Inspección visual: Es sin duda una de las pruebas más

ampliamente utilizada, gracias a ella, es posible obtener información

inmediata de la condición superficial de los materiales que estén

siendo inspeccionados. Incluye:

Examen visual antes soldar:

• Revisar que se sigan con cuidado todas las especificaciones

establecidas en los documentos técnicos.

• Revisar las especificaciones de los materiales de las partes que

comprenden la soldadura, y determinar que los materiales se ajusten

a las especificaciones.

• Comparar los bordes de cada unión con lo establecido en los

planos técnicos.

• Verificar las dimensiones de cada miembro.

• En el trabajo de ensamblaje verificar que las uniones por soldar

estén limpias.


Inspección visual:

Examen visual durante el trabajo de soldadura:

• Determinar si están de acuerdo el proceso y el método de

aplicación planeados para emplearse con los procedimientos que se

usan en realidad.

• Vigilar si los electrodos o el metal de aporte especificado son

adecuados para los metales base por soldar. Verificar que sean

adecuadas las instalaciones de almacenamiento y la condición de

los electrodos.

• Revisar el equipo de soldadura para verificar que este en buenas

condiciones.

• Comprobar que se esta usando la corriente y la polaridad

adecuada.

• Verificar que sigan los requisitos de precalentamiento antes que se

vaya a soldar.


Inspección visual:

Examen visual durante el trabajo de soldadura:

• Identificar a todos los soldadores asignados a la construcción

soldada. Su nivel de calificación debe estar de acuerdo con los

requisitos del trabajo. Deben revisarse las actas de calificación para

determinar si están en orden y no han expirado.

• Observar a los soldadores cuando sueldan.

• Determinar si se mantienen las temperaturas entre pasos durante

las operaciones de soldadura.

• Decidir si se hace limpieza entre pasos mediante cincelado,

esmerilado, etc… de acuerdo con los requisitos del procedimiento o

la especificación .


Inspección visual:

Examen visual después de soldar:

• Revisar el tamaño de las soldaduras de todas las uniones. El

tamaño se puede medir mediantes calibradores de soldadura.


Inspección visual:

Examen visual después de soldar:

• Verificar los siguientes defectos:

o Fracturas superficiales (incluyendo los bordes)

o Fracturas en cráter o cráter sin llenar completamente

o Superficie porosa

o Penetración incompleta en la raíz

o Socabado

o Llenado incompleto de la cara, bisel o filete (concavidad)

o Llenado incompleto de la raíz (rechupado)

o Refuerzo excesivo de la cara, bisel o filete (convexidad)

o Refuerzo excesivo de la raíz (goteo)

o Desalineamiento

o Golpes de arco

o Salpicadura


Pruebas no destructivas:

• Líquidos Penetrantes (PT): El método o prueba de líquidos penetrantes

esta basado en el principio físico conocido como "Capilaridad", consiste en

la aplicación de un líquido con buenas características de penetración, a

continuación se aplica un líquido absorbente, comúnmente llamado

revelador, de color diferente al líquido penetrante, el cual absorberá el

líquido que haya penetrado, revelando las aberturas superficiales.


Partículas Magnéticas (MT): se basa en el principio físico conocido como

Magnetismo, el cual exhiben principalmente los materiales ferrosos como el

acero y consiste en la capacidad de atracción entre metales. De acuerdo

con lo anterior, si un material presenta alguna discontinuidad en su

superficie, ésta actuará formando polos magnéticos, atrayendo cualquier

material magnético o ferromagnético que esté cercano a la misma. Son

utilizados pequeños trozos o diminutas Partículas Magnéticas, las cuales

revelarán la presencia de discontinuidades superficiales y/o sub-superficiales

en el metal.


Prueba Radiográfica (RT): La radiografía como método de prueba no

destructivo, se basa en la capacidad de penetración que caracteriza a los

Rayos X y a los Rayos Gama. Con este tipo de emisiones es posible irradiar

un material y, si internamente este material presenta cambios internos

considerables como para dejar pasar o retener dicha radiación, entonces es

posible determinar la presencia de estas irregularidades, simplemente

midiendo o caracterizando la radiación incidente contra la radiación retenida

o liberada por el material. Comúnmente, una forma de determinar la

radiación que pasa a través de un material, consiste en colocar una película

radiográfica, cuya función es cambiar de tonalidad en el área que recibe

radiación. El resultado queda plasmado en la película radiográfica situada en

la parte inferior del material metálico.


Prueba de Ultrasonido (UT): El método de Ultrasonido se basa en la

generación o propagación de ondas sonoras a través del material. Un

sensor, que contiene un elemento pizo-eléctrico, convierte los pulsos

eléctricos en pequeños movimientos o vibraciones, con una frecuencia

imperceptible al oído humano. Estas vibraciones se propagan a través del

material, y cuando su camino es interrumpido por una interfase, sufren

reflexión, refracción ó distorsión. Dicha interrupción se traduce en un cambio

de intensidad, dirección y ángulo de propagación, cambio que es detectado

y registrado a través de una pantalla o monitor especialmente diseñado para

tal finalidad.


tema 7 especificaciones y procedimientos

Documents