Ejecutar una soldadura para dos placas, ambas en acero ASTM A36 de 1/4 de pulgada de espesor mediante el proceso SMAW. La configuración de la junta es a tope con bisel cuadrado, en todas las posiciones en dos cordones de soldadura (uno en cada lado).
Este W PS precalificado se realizará bajo las restricciones que impone el código AWS D 1.1 (2010), dado que cumple cumple con los requerimientos requerimientos establecidos establecidos en el capítulo 3 de este código tanto el proceso de soldadura a utilizar como el material base y sus características.
1. VARIABLES ESENCIALES
Las variables esenciales para el proceso SMAW están definidas en la tabla 3.8 (AWS D 1.1 Cap. 3) las cuales son: 1.1 Parámetros generales: - Cambio en el proceso de soldadura: En este caso se realizará por el proceso SMAW. - Cambio en la posición de soldadura: El problema da la posibilidad de realizar la soldadura en todas las posiciones, por tal motivo se hará en posición plana (1G).
1.2 Metal base: - Cambio en el grupo del metal base: El metal base es acero A36 perteneciente a la clase B del Grupo 1 porque el espesor de la placa es ≤ 3/4 de pulgada como indica la tabla 3.1. El acero A36 es un acero estructural al carbono para fines generales. Composición química: Carbono Cobre 0.25 - 0.29% 0.20%
Manganeso 1.03%
Silicio 0.28%
Fosforo Máx.0.04%
Azufre Máx. 0.05%
Datos tomados de: http://www.matweb.com/search/DataSheet.aspx?MatGUID=afc003f4fb40465fa3df05129f0e88e6&c kck=1
Propiedades mecánicas del acero A36: Mínima resistencia a la fluencia: 250 MPa Rango de tracción: 400-550 MPa - Cambio en la categoría de precalentamiento del metal base: No aplica, porque según la tabla 3.2 el metal base es clase B con espesor entre 1/8 y 3/4 de pulgada, además se utilizará un electrodo de bajo hidrogeno para el proceso SMAW.
1.3 Parámetros del metal de aporte: - Clasificación del electrodo: La tabla 3.1 para acero A36 del grupo 1 y por el proceso SMAW permite la selección de electrodos E60XX y E70XX bajo la norma AWS A 5.1 y electrodos E70XX-X bajo la norma AWS A 5.5. Para este caso se eligió un electrodo AWS A 5.1 E6013 con las siguientes características del fabricante:
- Diámetro del electrodo: De acuerdo con la tabla 3.7 del código D1.1 se establece que el diámetro máximo del electrodo para proceso SMAW en posición plana a tope con bisel cuadrado es de 1/4 de pulgada.
Para nuestro caso con la información del fabricante y la tabla 3.7 seleccionamos un diámetro de electrodo de 1/8 de pulgada.
1.4 Parámetros del proceso: - Tipo de polaridad: Según la tabla 3.7 del código D1.1, los parámetros eléctricos deben ser usados de acuerdo a los valores recomendados por el fabricante.
Con base en la información del fabricante se elige la polaridad del electrodo en CD-EN y en esta polaridad con un diámetro de 1/8 de pulgada se tiene que la corriente está en un rango de 100-135 amperios. - Velocidad de soldadura: Para el proceso SMAW las velocidades de soldadura están en el rango de 80-150 mm/min. Para este problema será usada una velocidad de soldadura de 120 mm/min.
1.5 Detalle de soldadura: Para el diseño de esta junta soldada (a tope con bisel cuadrado) con penetración completa (CJP), se tienen varias opciones para el proceso SMAW según las designaciones B-L1a, B-L1b que se encuentran en la figura 3.4 del código D1.1. En nuestro caso seleccionamos la última opción, la cual corresponde a: junta a tope (B) de espesor limitado (L) con bisel de canal cuadrado (1).
Como esta designación es válida para todas las posiciones no lleva letra que simbolice la posición y además se realizará por el proceso SMAW que tampoco lleva letra que simbolice el proceso.
Según la figura 3.4 la abertura de raíz es de T1/2 donde T1 es el espesor de la placa. Así, se tiene para un espesor de placa de 1/4 de pulgada, la abertura de raíz es de 1/8 de pulgada. El proceso requiere repelado de raíz antes del segundo pase de soldadura (remoción de escoria en la raíz).
1.6 Tratamiento térmico pos-soldadura: No aplica debido a que no se necesitan precalentar las piezas antes de soldar.
Valores de las variables del WPS precalificado:
Proceso de soldadura: SMAW Posición de soldadura: 1G Metal base: Acero A36 - Clase B - Grupo I Precalentamiento: N/A Metal de aporte: AWS A 5.1 E6013 Diámetro del electrodo: 1/8” (3,2 mm) Tipo de corriente: CDEN Velocidad de soldadura: 120 mm/min Detalle de la junta: B-L1b Abertura de raíz: 1/8” (3,2 mm) Número de cordones: 2 Técnica de soldadura: Recto Tratamiento térmico: N/A
WPS PRECALIFICADO
Jonny Andrés Gallo Marín Yonathan Molina Ardila
Procesos de unión Edwar Torres
Universidad de Antioquia Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Mecánica
