Código de Soldadura Estructural – Lámina de Acero Cuarta Edición
Supersedes ANSI/AWS D1.3-98 Preparado por El Comité de Soldadura Estructural de la AWS
Bajo la Dirección del Comité de Actividades Técnicas de la AWS
Aprobado por El Grupo de Directores de la AWS
Resumen Este Código cubre los requerimientos asociados con lámina de acero con las especificaciones mínimas para obtener puntos de una resistencia no mayor a 80.000 psi (550 MPa). Los requerimientos del Código cubren algunas soldaduras de juntas hechas con láminas de acero de bajo carbono laminadas en caliente y laminadas en frío (hot rolled : HR y cold rolled: HR) sin recubrimiento o recubiertas de zinc (galvanizadas). La sección 1 contiene los materiales, la sección 2 el diseño, la sección 3 la precalificación, la sección 4 la calificación, la sección 5 la fabricación, la sección 6 la inspección y la sección 7 la soldadura de espárrago.
Declaración del uso de las normas de la AWS Todas las normas (Códigos, especificaciones, prácticas recomendadas, métodos, clasificaciones y guías) de la American Welding Society, son normas acordadas voluntariamente y que se han desarrollado de conformidad con las reglas de la American Nacional Standards Institue (ANSI). Cuando alguien incorpora las normas de la AWS, u omite una parte, los documentos que se incluyen en las normas y reglamentos tienen la fuerza legal de un estatuto. En tal caso esas normas de la AWS deben ser aprobadas por un estamento que tenga jurisdicción, antes de que lleguen a tener fuerza de ley. En todos los casos esas normas tienen fuerza de ley en el contrato o en otro documento que mencione las normas de la AWS. Cuando exista esta relación contractual, los cambios o las desviaciones en los requerimientos de las normas de la AWS deben ser hechas de acurdo con las partes contratantes.
Código De Soldadura Estructural – Platina de Acero 1. Materiales en general. 1.1 Alcance. Este código de soldadura cubre la soldadura por arco de láminas de acero estructural sin recubrimiento, incluyendo las formadas en frío (que de aquí en adelante se denominaran láminas de iguales o menores 3/16” (0,188” o 4,8 mm) de espesor nominal. Ver Anexo D, Tablas D1 y D2 para los calibres y espesores equivalentes. En este código se incluyen únicamente tres clases de soldadura para lámina de acero, puntos, costura y tapones. 1.1.1
Materiales a los que se aplica. Este código se aplica a la soldadura de estructuras en lámina de acero o láminas de acero que soporten miembros de una estructura de acero.
1.1.2
Acuerdos generales. La premisa fundamental de este código es la de proveer estipulaciones (convenio) generales aplicables a una situación. Los criterios de aceptación para soldaduras de producción diferentes de las que están especificadas en este código se permitirán para una aplicación particular, una vez propuestas deben ser documentadas por el proponente y aprobadas por el Ingeniero. Estos criterios alternativos de aceptación se deberán basar en la evaluación y seguimiento utilizando la experiencia pasada, la evidencia experimental, o el análisis de ingeniería considerando el tipo de material, los efectos de la solicitud de carga y los factores medioambientales.
1.1.3
Autorización. Todas las referencias que se necesitan para la aprobación deben ser interpretadas y aprobadas por Ingeniería, definida debidamente por la persona que actúa en representación del propietario en todos los asuntos que se realicen sin el alcance de este código. Las desviaciones de los requisitos que ordena este código requieren de la aprobación de Ingeniería.
1.2 Metal Base de Lamina de Acero 1.2.1
Especificación del Metal Bas e. El metal base de lámina de acero soldada bajo este código deberá hacerse bajo los requerimientos de la última edición de una de las especificaciones listadas abajo, o de alguna lamina de acero calificada de acuerdo con 1.1.2. Cualquier combinación de estos aceros se debe soldar conjuntamente. Estos aceros también pueden ser soldados como alguno de los aceros listados en la última edición de ANSI / AWS D1.1, Structural Welding Code – Steel.
(1) Especificaciones para lámina de acero, recubierta de zinc (galvanizada) mediante el Proceso de Inmersión en Caliente. Calidad Física Estructural (A653 SQ Grados 33, 37, 40, y 80). (2) Especificaciones para lámina de acero Rolled. Calidad Estructural (ASTM A570).
sin
protección
Hot
(3) Especificaciones para lámina de acero sin protección, laminadas en caliente y en frío (Hot Rolled and Cold Rolled), alta resistencia, Baja Aleación, con Resistencia a la Corrosión Mejorada (ASTM A606). (4) Especificaciones para lámina de acero sin protección, HR y CR, Alta Resistencia, Baja Aleación de Columbio y Vanadio o ambos (ASTM A606 grados 45, 50, 55, 60, 65 y 70).
(5) Especificaciones para acero, lámina CR, Carbono Estructural (ASTM A611). 1.2.2
Otros Metales Base. Cuando un acero diferente de los mencionados en 1.2.1 se aprueba bajo las cláusulas del proyecto o las especificaciones del producto y ese acero se propone para una construcción soldada, la soldabilidad del acero y la WPS se debe establecer mediante calificación de conformidad con los requerimientos de la sección 4 y los demás que prescriba Ingeniería.
1.2.3
Punto de Rendimiento Mínimo. Las disposiciones de este código se orientan hacia la utilización de lámina de acero que tenga un punto especificado de rendimiento mínimo igual o menor de 80.000 PSI (550 MPa).
1.3 Procesos de Soldadura 1.3.1
Procesos Aprobados. Este código aplica para soldaduras que se realicen por medio de arco eléctrico con electrodo manual revestido (SMAW), con gas y metal de aporte (GMAW), alambre tubular con protección interior (FCAW), electrodo de tungsteno y gas protector (GTAW), o arco sumergido (SAW). (Nota: es aceptable alguna variación del gas protector del arco (GMAW), incluyendo la transferencia por corto circuito).
1.3.2
Soldadura de Espárrago (SW). Cuando la soldadura de espárrago se ejecuta en una cubierta plana o en techo y que a la vez soporta una estructura, la WPS se hará conforme a la sección 7 de ANSI / AWS D1.1. de este código.
1.3.3
Otros Procesos. Se pueden utilizar otros procesos cuando sean aprobados por Ingeniería. En tal caso Ingeniería debe especificar una calificación adicional y los requerimientos necesarios para asegurar unas juntas satisfactorias para el servicio propuesto.
1.4 Condiciones del Metal de Soldadura 1.4.1
Correspondencia con los metales de Aporte. Cuando se utilice el proceso de soldadura indicado, los metales de aporte listados en la tabla 1.1 proporcionan a la unión la resistencia correspondiente a la del metal base.
1.4.2
Combinaciones diferentes de Aporte Metal Base. Las combinaciones de metal de aporte y metal base diferentes a las descritas en 1.4.1 se podrán permitir cuando sean debidamente evaluadas y aprobadas por Ingeniería. Cuando se suelda metales base que soportan diferentes esfuerzos, la resistencia a la tensión del metal de aporte deberá ser superior o igual al menor esfuerzo tensil del metal base.
1.4.3
Certificación del Fabricante. Cuando Ingeniería lo requiera, el contratista deberá suministrar la certificación de la manufactura del electrodo manifestando que dicho electrodo cumple con los requisitos de la clasificación.
1.4.4
Soldadura con Arco Revestido (SMAW).
1.4.4.1
Eléctrico
y
Electrodo
Manual
Requisitos de la AWS. Los electrodo para el proceso SMAW deben coincidir con los requisitos de la última edición de ANSI / AWS A5.1, Requisitos para Electrodos de Acero al Carbono para Soldadura con Arco Eléctrico y Electrodo Manual Revestido, o con los requisitos de ANSI / AWS A5.5 Requisitos para Electrodos de Baja Aleación para Soldadura con Arco Eléctrico y Electrodo Manual Revestido.
1.4.4.2 Control de los Electrodos de Bajo Hidrógeno. Este control se deberá hacer para lámina de acero que se suelde a una estructura principal de un espesor superior a ¼” (6.4 mm). Todos los electrodos cuyo revestimiento sea de bajo hidrógeno conforme a la norma ANSI / AWS A5.1 se deben comprar en cajas herméticamente selladas o se deberán secar por lo menos dos horas a una temperatura entre los 500º F (260º C) y los 800º F (425º C) antes de que vayan a ser utilizados. Los electrodos se deberán secar antes de su utilización si la caja herméticamente sellada muestra evidencia de haber sufrido algún daño. Inmediatamente después de abrir la caja herméticamente sellada o de haber extraído los electrodos de un horno de secado, dichos electrodos en cualquiera de los dos casos se deben almacenar en un horno a una temperatura de por lo menos 250º F (120º C). Los electrodos E-70XX y E-70XX-X que no se utilicen después de dos horas de haber abierto la caja herméticamente sellada o que se hayan sacado de un horno de secado también deberán secarse antes de ser utilizados. No se deben utilizar los electrodos que contengan humedad. 1.4.4.3
Promedio de Fusión. Una buena medida para una soldadura normal se puede calcular mediante el promedio de fusión (M) del electrodo.
M = Pulgadas de electrodo fundido / tiempo en minutos La manera de aplicar este método se explica detalladamente en el Comentario, C1.4.4.3
1.4.5
Soldadura por Arco Sumergido (SAW).
1.4.5.1
Requisitos de la AWS. Los electrodos y los fundentes que se utilicen en combinación para el proceso SAW deberán estar en conformidad con los requisitos de la última edición de ANSI / AWS A5.17, Requisitos para Electrodos de Acero al Carbono y Fundentes para Soldadura por Arco Sumergido.
1.4.5.2
Fundente. El fundente que se utilice para arco sumergido deberá estar seco y libre de contaminantes por causa del secado, medida del molino, aceite, u otro material extraño. Todos los fundentes se deben adquirir en empaques que puedan ser almacenados, bajo condiciones normales, por lo menos durante seis meses de tal manera que el almacenamiento no afecte ni las características ni las propiedades de la soldadura. El fundente de los empaques dañados se debe desechar o se debe secar a una temperatura mínima de 250º F (120º C), durante una hora antes de ser utilizado. El fundente se debe colocar en el dispensador inmediatamente se abra el empaque, o si se va a utilizar un fundente de un empaque ya abierto, se debe quitar de la parte superior del fundente, 1” (25 mm) y sed debe desechar. No se debe utilizar un fundente húmedo.
1.4.6
Metales de Aporte para Soldadura Protegida por Gas (GMAW), Soldadura con Alambre Tubular y Protección Interior (FCAW), Tungsteno Protegido por Gas (GTAW)
1.4.6.1
Requisitos de la AWS. Los metales de aporte y protección para los procesos GMAW, FCAW o GTAW deberán estar de acuerdo con los requisitos de la última edición de ANSI / AWS A5.18 Specification for Carbon Steel Filler Metals for Gas Metal Arc Welding or ANSI / AWS A5.28, Specification for Low Alloy Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding,ANSI / AWS A5.20, Specifications for Carbon Steels Electrodes for Flux Cored Arc Welding, or ANSI / AWS A5.29, Specification for Low Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding.
1.4.6.2
Medios de Protección. Cuando se requiera un gas o una mezcla de gases para soldar con los procesos GMAW, FCAW, o GTAW , no se hará soldaduras que estén a -40º F (- 40º C) o menos. Cuando ingeniería lo requiera, el productor de gas deberá proporcionar la certificación donde conste que el gas o la mezcla de gases cumple con las especificaciones requeridas y que se obtendrá el punto solicitado.
1.5 Clases de Juntas de Soldadura 1.5.1
Soldaduras de Raíz en uniones de Ranura Cuadrada. Esta clase de soldadura está restringida únicamente para soldar lámina a lámina en toda posición.
1.5.2
Soldaduras de Filete. Esta clase de soldadura se utiliza en toda posición incluyendo lámina a lámina y lámina a un soporte estructural.
1.5.2.1 Soldaduras en Uniones de Filete Traslapadas o en T. Las soldaduras de filete traslapadas o en T se pueden ejecutar en todas las posiciones (ver Tabla 1.2) incluidas las de lámina a lámina y las de lámina a un soporte estructural. Nota: Cuando se realiza una soldadura de filete de lámina a un soporte estructural, se deben tomar precauciones para prevenir roturas por socavamiento. 1.5.3
Soldaduras en Ranura por Pestaña. Esta clase de soldadura se puede hacer en todas las posiciones incluyendo lo siguiente: (1) Dos láminas plegadas en V y ranura generada por ese bisel. (2) Una lámina y un soporte estructural para ranura producida por la lámina doblada. (ver Tabla 1.2).
1.5.4
Soldaduras de Punto con Arco. Esta clase de soldadura es un punto hecho con un proceso de soldadura de arco, el cual se hace sin haber preparado un hueco en ninguna de las partes. Estas soldaduras están restringidas a la unión de una lámina de acero a una estructura en posición plana. (Ver Tabla 1.2). Nota: Ni el espesor de una lámina sencilla ni la combinación de espesores de dos láminas soldadas a un soporte estructural más grueso podrán exceder de 0.150” (3.7 mm).
1.5.5
Soldaduras de Cordón por Arco. Un cordón con soldadura de arco se realiza sin preparar una ranura en sus partes. Estas soldaduras están restringidas para uniones que incluyen: (1) Lámina a lámina en posición plana u horizontal. (2) Lámina a un soporte estructural en posición plana. (Ver Tabla 1.2)
1.5.6
Soldaduras de Tapón por arco. Una soldadura de tapón con arco se hace rellenando un hueco circular en una de las partes exteriores.
Estas soldaduras se hacen en toda posición incluido lo siguiente: (1) Múltiples capa de láminas de acero (2) Múltiples capa de láminas soporte estructural más grueso.
de
acero
y
un
1.6 Definiciones Los vocablos de soldadura utilizados en estos requisitos se deben interpretar de acuerdo con la última edición de ANSI / AWS A3.0, Standard Terms and Definitions, complementados por el Anexo C de esta especificación.
Tabla 1.2 Posiciones de Soldadura y Restricciones para una WPS (ver 1.5.3)
Lámina a Lámina
Lámina a soporte Estructural
Raíz en Junta Cuadrada
Filete
Bisel por Pestaña
Bisel doble en V
S. Por Puntos
S. Por Costura
Sol. De Tapón
P H V SC
P H V SC
P H V SC
P H V SC
-
P H -
P H V SC
-
P H V sc
P H V sc
-
P -
P -
P H V Sc
Nota: P = Posición Plana. H = Horizontal. V = Vertical. SC = Sobre Cabeza. Bisel por Pestaña = Flare Bevel Groove Weld. Doble Bisel en V = Flare-V- Groove Weld. 1.7 Símbolos de Soldadura. Los símbolos de soldadura utilizados en estas especificaciones serán las utilizadas en la última edición de ANSI / AWS A2.4 Symbols of Welding and nondestructive Testing. Las condiciones especiales se explicarán detalladamente en las notas y pormenores.
1.8 Seguridad y Prevenciones Las medidas de seguridad se tomarán de acuerdo con la última edición de ANSI / ASC Z49.1, Safety in Welding, Cutting, and Allied Processes, publicado por la AWS.
Nota: El trabajo realizado bajo este código puede involucrar operaciones y materiales peligrosos, tales como humos y partículas sólidas originadas por la soldadura de consumibles, metal base, y recubrimientos presentes en el metal base. Este código no proporciona todos los datos y medidas concernientes asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario establecer las medidas y prácticas apropiadas para proteger su salud. El usuario será quien determine la aplicabilidad y limitaciones que regulen su uso. Ver el Anexo E para obtener información relacionada con los elementos básicos de la seguridad general de los procesos de soldadura por arco. 1.9
Norma sobre Unidades y Medidas
Se tomarán como válidos los valores de las unidades que se acostumbran utilizar en Los Estados Unidos. El equivalente al Sistema Métrico Internacional (SI) de las medidas americanas se pueden aproximar.
12 2. Diseño de las Uniones Soldadas Parte A: Capacidad de Carga Permitidas
Nota: para las soldaduras que no están diseñadas para resistir cargas externas, Ingeniería debe hacer caso omiso de los requerimientos de esta sección .
Elementos Utilizados en el diseño P = Capacidad de carga permisible (kips) Fu = Ultimo esfuerzo tensil mínimo especificado de la lámina de acero (ksi) Fy = Mínimo esfuerzo de cedencia especificado de la lámina de acero (ksi) Fxx = Mínimo esfuerzo tensil de la clasificación AWS (ksi) Fw = Fatiga por cizallamiento de la soldadura 0.3 Fxx (ksi) t = Espesor de la lámina de acero más delgada exclusiva de los recubrimientos (lámina sencilla o combinada con múltiples espesores) (pulgadas). tw = Mínima garganta de soldadura o dimensión para filete, y soldaduras de ranuras por dobleces tw ≥ t (ver figuras 2.2, 2.3ª, 2.3B, 2.3C, y las definiciones para garganta de un filete de soldadura en el anexo C) (Pulgadas). L = Longitud para una soldadura de filete, ranura por doblez, o soldadura por costura (pulgadas). Nota: Para soldadura de costura por arco la dimensión de L no incluye los finales circulares (ver Figura 2.5). h = Altura del reborde para ranuras en soldadura por doblez (ver Figuras 2.3B y 2.3C) (Pulgadas). d = Diámetro visible del punto de soldadura por arco o del tapón de soldadura ( ver figuras 2.4 y 2.6) o el espesor visible de la costura de la soldadura (ver figura 2.5) (Pulgadas). da = Resultante del promedio del diámetro de un punto de soldadura por arco o de un tapón de soldadura (ver Figuras 2.4 y 2.6) o un promedio del ancho de una costura de soldadura ( ver Figura 2.5) (Pulgadas).
13 de = Diámetro efectivo de un punto de soldadura por arco o de un tapón de soldadura o un ancho efectivo de una costura de soldadura en la superficie del empalme. (ver Figuras 2.4, 2.5 y 2.6) (Pulgadas). Nota: Si esto se puede mostrar seccionan (de) en la superficie de empalme, se utilizará este valor provisto en este WPS particular.
2.1
Fatiga del Metal Base
La fatiga permisible del metal base se especifica en la última edición de Specifications for the Design of Cold-Formed Steel Structural Members del Instituto Americano del Hierro y del Acero (AISI) como también en el contrato que se aplica en las especificaciones contractuales.
2.2
Capacidad Soldadas.
2.2.1
Soldaduras de Ranuras Cuadradas en uniones de Raíz. La capacidad permitida para las combinaciones de electrodo – metal base (ver Tabla 1.1) para una ranura cuadrada en una unión de raíz, soldada por un solo lado o por ambos, deberá ser la del menor esfuerzo en la unión del metal base suministrado por el tamaño de la soldadura igual al del espesor del metal base. Ver Figura 2.1.
2.2.2
de
Carga
Permitida
en
las
Uniones
Soldaduras de Filete. La capacidad de carga permitida en una soldadura de filete en traslape o uniones en T, realizada en cualquier posición de soldadura (ver Figura 2.2) correspondiente a las combinaciones de metal de aporte y metal base (ver Tabla 1.1) deberá estar controlada por el espesor del metal base, dada por tw menor o igual que el espesor de la lámina. La capacidad de carga deberá ser la siguiente:
Figura 2.1 – Soldadura de Ranuras Cuadradas en Uniones de Raíz (ver 2.2.1 y 2.3.2)
15
Figura 2.2 - Soldaduras de Filete (ver 2.2.2) (1) Para soldaduras de filete transversales en dirección de la carga P = 0.4(t)L(Fu)
Fórmula (1)
(2) Para soldaduras de filete longitudinales en dirección a la carga:
2.2.3
P = 0.4(1-0.01L/t)t(l)Fu para L/t < 25
Fórmula (2)
P = 0.3(t)L(Fu), para L/t ≥ 25
Fórmula (3)
Soldaduras en ranura por pestaña. Para las combinaciones de metal de aporte y metal base (ver Tabla 1.1) la capacidad de carga permitida de soldaduras en ranura por pestaña ejecutada en cualquier posición se considera que debe estar regida por el espesor de la lámina adyacente a las soldaduras, dado por un tamaño de la soldadura menor o igual al espesor de la lámina que se haya obtenido por la calificación de la WPS. Esta capacidad estará determinada por la aplicación de una de las fórmulas siguientes: (1) Cargas transversales aplicables al eje de la soldadura (a) Soldaduras en ranura de bisel producido por plegado (ver Figura 2.3A)
La capacidad de la junta soldada estará dada por: P = t(L)Fu / 3
Fórmula (4)
(b) Bisel en V para ranura por doblado. No se consideran las cargas aplicadas transversalmente sobre el eje de la soldadura (2) Cargas aplicadas longitudinalmente en el eje de la soldadura (ver Figuras 2.3B y 2.3C) Si la medida de la soldadura (t w) es igual o mayor que (t) pero menor que (2t), o si el alto del reborde (h) es menor que la longitud de la soldadura (L), entonces: P = 0.3(t)L(Fu) Cizalla sencilla ver Figura 2.3B Fórmula (5) Si (tw) es igual o mayor que (2t) y la altura del reborde (h) es igual o mayor que (L), entonces: P = 0.6(t)LFu Doble cizallamiento ver figura 2.3C Fórmula (6) 2.2.4
Soldaduras de Punto por Arco. Las soldaduras de punto por arco se especifican como el mínimo diámetro efectivo en la superficie del empalme (de). El diámetro mínimo permitido es de 3/8” (9 mm). Las cargas permitidas en cada punto de soldadura por arco entre láminas o entre láminas y un soporte estructural no debe exceder de:
1) Para carga nominal de Fractura P = 0.88(t)da Fu, para da/t ≤ 140/√ Fu Fórmula(7)
17
Figura 2.3 Soldadura en Garganta por doblez sencillo (ver 2.2.3(1))
Figura 2.3B Fractura Sencilla en Ranura Soldada de un Pliegue (Ver 2.2.3(2))
Figura 2.3C Fractura Doble en Ranura Soldada de un Pliegue (Ver 2.2.3(2))
P = 0.112(1+960t / da√Fu) t(da) Fu5 (Fórmula 8) para : 140 / √ Fu < da/t<240/√ Fu
P = 0.56 t(da) Fu5 Para da/t ≥ 240/√ Fu (Fórmula 9), pero la capacidad No deberá exceder de P = (de)2 Fxx / 4 (Fórmula 10)
(2) Para carga de tensión nominal (Valor mayor):
Fu < 55 ksi Pa = (2.64 – 0.43 Fu ) tda Fu < 0.58(t)da Fu y Fu > 55 ksi
P = 0.28 tda Fu
(Fórmula 11)
2.2.5 Cordón con soldadura por arco. La capacidad de carga permitida para un cordón con soldadura por arco utilizada en una junta de traslape entre una lámina y un soporte estructural ejecutada en posición plana o entre lámina y lámina ejecutada en posición horizontal o plana con los materiales de relleno correspondientes (Ver tabla 1.1, Figura 2.5 y Figura 2.12) ninguna debe exceder de: P = ﴾d2 /4 + L d /3﴿ F e
e
(Fórmula 12)
xx
P = (t) Fu (0.25L + 0.96da ) (Fórmula 13) Para cálculos de una capacidad permitida de: L ≤ 3da 2.2.6
Soldadura de Tapón por Arco. La soldadura de tapón por arco (Ver Figura 2.6) se especifica como el mínimo diámetro efectivo en la superficie de contacto (de). El diámetro menor que se permite es de 3/8” (9 mm). La carga permitida en cada soldadura de tapón por arco entre láminas o entre lámina y un soporte estructural no deberá exceder de:
(1) Para carga nominal de rotura:
P = 0.88(t) da Fu, para da/t ≤ 140/√ Fa
Fórmula (14)
2 P = 0.112 [1+960t/ da Fu]t da F u Fórmula (15)
Para 140 / √ Fa < da/t<240/√ Fa P = 0.56(t) da Fu, para da/t ≥ 240/√ Fa Fórmula (16)
Sin embargo la capacidad de carga no debe exceder de: P = (de)2 Fxx / 4
Fórmula (17)
20 (2) Para una tensión de carga nominal (superior) de: Fu < 55 ksi Pa = (2.64 – 0.43 Fu)tda Fu < 0.58tda Fu Pa = 0.28tda Fu
Fórmula (18)
Parte B Detalles de las uniones soldadas 2.3.1.
General. Las uniones soldadas se pueden ejecutar utilizando intersticios cuadrados en juntas de raíz, puntos o cordones de soldadura en traslapes o juntas de filete, en traslapes o uniones en T, doblez sencillo o ranuras por plegado en V cuando no aplican las limitantes de 2.3.2 hasta 2.3.5.
2.3.2 Soldadura en Ranura Cuadrada. Las soldadura en ranura cuadrada se pueden ejecutar en uniones de raíz mediante la tabla 1.2. Ver Figura 2.1. 2.3.3
Soldaduras de Filete.
2.3.3.1
Longitud mínima. La longitud mínima debe ser de ¾” (19 mm)
2.3.3.2
Tamaño de los catetos. El tamaño de los catetos en una junta de traslape o en una junta de filete debe ser igual al espesor de la lámina más delgada (t) (Ver Figura 2.8).
2.3.4
Soldadura en platina plana y doblez sencillo
2.3.4.1
Soldaduras en Ranura Sencilla en un doblez. Las posiciones para soldaduras en ranura sencilla de un doblez están dadas por la tabla 1.2. La longitud mínima debe ser de ¾” (19 mm) Ver Figura 2.9.
2.3.4.2
Soldaduras en Ranura Sencilla en V. Las posiciones para las soldaduras en ranura sencilla en V están dadas por la Tabla 1.2. La longitud mínima debe ser de ¾” (19 mm) Ver Figura 2.10.
2.3.5
Puntos por Soldadura de Arco
2.3.5.1
Espesor Sencillo o Doble. Las posiciones para puntos por soldadura de arco que se hacen en espesor sencillo o doble de una lámina sobre un soporte estructural están dadas por la Tabla 1.2. Los puntos se restringen para la posición plana. Ver Figura 2.4. El diámetro (de) del metal de soldadura en la WPS en la superficie de fusión debe ser de por lo menos 3/8” (9 mm).
2.3.5.2
Distancia mínima del borde. La distancia (e) mínima del centro de un punto de soldadura hasta cualquier borde en una lámina de acero no debe ser menor que:
Emin = P/0.5Fut, para Fu/ Fy ≥ 1.15 Fórmula (19) Emin = P/0.45Fut, para Fu/ Fy < 1.15 Fórmula (20) Pero no menor que 1.5d. Ver Figura 2.11A
2.3.5.3
2.3.6
Soldadura de Arandelas. La soldadura de arandelas se utiliza puntos de soldadura en una lámina de espesores de 0.028” (0.7 mm) para prevenir quemaduras. Ver figuras 2.11B y 2.11C. La soldadura de arandelas se debe hacer en una de las láminas listadas en 1.2.1 y deben tener un espesor entre 0.05” y 0.08” (1.3 mm y 2.1 mm) en un hueco previamente perforado de un mínimo de 3/8” (9 mm).
Cordones soldados
2.3.6.1
Posiciones. Los cordones de soldadura se hacen entre lámina metálica y soportes de acuerdo con la Tabla 1.2.
2.3.6.2
Anchura Mínima. La anchura mínima del cordón de soldadura en la superficie de empalme deberá ser de 3/8” (9 mm).
2.3.6.3
Distancia Mínima del Lado. La distancia mínima del cordón de soldadura hasta el extremo de la lámina se debe medir desde el centro de la porción circular de la soldadura. Ver Figura 2.13A. La distancia mínima desde el eje longitudinal del cordón de soldadura o de un cordón de soldadura desde el final del cordón al filo de la lámina no
debe ser menor que el obtenido cuando se utiliza la fórmula en 2.3.5.2 pero no menor que 1.5d. Ver Figuras 2.5 y 2.12. 2.3.7
Soldaduras de Tapón con Arco.
2.3.7.1
Posición y Diámetro en la WPS. La posición de las soldaduras de tapón con arco vienen dadas por la Tabla 1.2. Ver Figura 2.6. La WPS del diámetro del metal soldado (de ) para la fusión en la superficie del metal debe ser de por lo menos 3/8” (9 mm).
2.3.7.2
Diámetro Mínimo del Hueco. Para una lámina de espesor igual o menor que una de calibre 20 (0.912 mm), el hueco deberá tener un diámetro mínimo de ¼” (6.4 mm); para un espesor mayor que una lámina de calibre 20 el hueco deberá ser de 5/16” (8.0 mm) de diámetro. Para otros espesores donde se utilice la soldadura de tapón con arco, el diámetro de los huecos se debe aumentar hasta alcanzar una soldadura de un diámetro mínimo (de) de 3/8” (9 mm) en la superficie de fusión.
2.3.7.3
Mínima Distancia del Lado. La distancia mínima (e) desde el centro de una soldadura de tapón con arco hacia algún lado de la lámina no deberá ser menor que 1.5d. Ver Figura 2.13B.
Figura 2.9 Soldadura en ranura ranura de doblez sencillo (ver 2.3.4.1)
Figura 2.10 Soldadura en en V sencilla (ver 2.3.4.2)
Figura 2.11A- Distancia de los lados para la Soldadura por Puntos
Figura 2.11B – Punto de soldadu ra en una arandela
Figura 2.11C – Soldadura Típica de una Arandela (Ver 2.3.5.3)
Figura 2.12 - Soldadura a lo Largo de una nervadura Vertical (Ver 2.2.5)
Figura 2.13A – Distancias para Cordón para de Soldadura por Arco (ver 2.3.6.3)
Figura 2.13B – Distancias Tapones de Soldadura con Arco (ver 2.3.7.3)
3. Precalificación de los WPSs 3.0
Alcance La precalificación de los WPSs (Especificaciones del Procedimiento de Soldadura) se define como una permisión de la prueba de calificación de la WPS requerida en la sección 4. Toda precalificación se debe hacer por escrito. Como norma para precalificar una WPS, se deben aplicar todos los requerimientos de la sección 3. Las cláusulas de la sección 3 se aplican solamente a las uniones entre láminas o entre una lámina y un soporte estructural con un metal base de espesor igual o menor que 3/16” (5 mm).
3.1
Detalles de la Junta 3.1.1 Requerimientos. Una WPS escrita para cada junta donde se consignan los requerimientos necesarios se denomina como precalificada: Un formato que se sugiere, mas no es una obligación adoptarlo es el consignado en un Anexo A. 1. De conformidad con los detalles de las figuras 3.1A, 31B, 3.2A, 3.2B, 3.2C, 3.3A, 3.3B, 3.3C, y 3.3D. 2. Utilice uno de los siguientes procesos de acuerdo con 1.3.1: SMAW, GMAW, GTAW, o FCAW. 3. Utilice un material que metal de aporte de la tabla 1.1.
corresponda
a
un
3.1.1.1 Juntas que Tienen estos Requerimientos. Las juntas que tienen los requerimientos de 3.1.1 se pueden utilizar sin necesidad de elaborar la prueba de calificación de la WPS como se prescribe en 4.6. 3.1.2 Juntas que no están de Conformidad con estos Requerimientos. Los detalles de las juntas deben partir de los detalles prescritos en las figuras 3.1 A hasta 3.3D sólo si el contratista somete el propósito de las WPSs a la aprobación de ingeniería, a expensas del contratista, y demuestra su suficiencia de conformidad con la sección 4 y con lo estipulado en la sección 5.
3.2 Detalle de la Penetración Completa de las Soldaduras de Raíz. La penetración completa de las soldaduras de raíz (CJP) hechas con procesos SMAW, GAMAW, GTAW o FCAW en la raíz de las esquinas, que se pueden realizar sin las pruebas de calificación de una WPS, se detallan en las Figuras 3.1 A, y 3.1B.
3.3
Detalles de la Soldadura de Filete. Las soldaduras de filete que se realizan con los procesos SMAW, GMAW, GTAW o FCAW, que se pueden hacer sin las pruebas de calificación de una WPS se detallan en las figuras 3.2 A, 3.2B y 3.2C.
3.4
Detalles de las Soldaduras en Ranura de un Doblez. Las soldadura realizadas con los procesos SMAW, GMAW, GTAW o FCAW que se pueden llevar a cabo sin las pruebas de calificación de una WPS se detallan en las Figuras 3.3 A, 3.3B y 3.3C.
3.5
Detalles de Juntas de Traslape con Bisel por Doblez para Traslape. La ranura de las juntas de traslape realizadas mediante los procesos SMAW, GMAW, GTAW, o FCAW que se pueden hacer sin la prueba de calificación de una WPS se describen en la Figura 3.3D.
4. Calificación Parte A Requisitos Generales 4.1
Preparación de una WPS y de una PQR. Una Especificación del Procedimiento de Soldadura se debe escribir para cada tipo de soldadura, tal como se indica en la Tabla 4.1, a excepción de lo permitido en la sección 3, y se debe calificar de acuerdo a lo previsto en la sección 4 por el constructor o por el contratista. Un Registro de Calificación de Procedimiento (PQR) que registre los valores actuales utilizados para calificar una WPS se debe hacer por escrito. Como sugerencia, mas no de carácter obligatorio, los formatos para WPS y PQR del anexo A. Nota: Los datos del promedio de depósito de los electrodos en el proceso SMAW (ver Comentarios C1.4.4.3) se pueden utilizar como una medida de soldadura normal para una WPS y una PQR.
4.2
Aprobación de Ingeniería. La evidencia de la calificación de una WPS documentada apropiadamente debe ser aceptada con la aprobación de Ingeniería.
4.3
Responsabilidad Cada fabricante o contratista será responsable de la conducción de las pruebas de calificación de la WPS de acuerdo con lo previsto en la sección 4. Esas pruebas pueden ser realizadas en la empresa, en el puesto de trabajo, o por un laboratorio independiente o en otra empresa de pruebas.
4.4
Requisitos de una WPS Las WPS deben ser calificadas cada vez que haya un cambio en una de las variables esenciales como las listadas en 4.5.
Parte B Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) 4.5
Limitaciones de las Variables Esenciales. Cualquier cambio en las variables esenciales listadas en la Tabla 4.3 requiere de una recalificación de la WPS.
4.6. Número
de Pruebas, Métodos de Prueba y normas de aceptación para la Calificación de una WPS.
4.6.1. Soldaduras de Ranura Cuadrada en Uniones de Raíz. Para una soldadura de ranura cuadrada en unión de raíz, la WPS que no esté de conformidad con 3.2, requiere de una calificación que esté de acuerdo con la Tabla 4.3, Item (9) (b) o la Tabla 4.3 Item (9) (c). El diseño de la prueba debe estar de conformidad con lo siguiente:
(1)
La lámina de acero se debe como se muestra en la Figura 4.1.
soldar
juntas
(2)
La soldadura debe tener una apariencia uniforme y debe estar libre de: (a) Fracturas (b) Refuerzos que no estén de acuerdo con 6.1.1.2 (c) Socavamientos que no estén de conformidad con 6.1.1.3
(3)
La prueba de las láminas soldadas se hacen doblándolas 180º con un martillo (ver Figura 4.1), el eje de doblado debe ser coincidente con el eje de la soldadura. Para uniones soldadas por un solo lado, la raíz de la soldadura debe pasar a la superficie de doblado.
(4)
Una soldadura será aceptable si satisface los siguientes criterios: (A) Que no haya fisuras visibles después del doblado y (B) Las fisuras en el metal de soldadura se detectan visualmente y (a) La cara fracturada no muestra visualmente discontinuidades (p.e. escoria, porosidad), y (b) El tamaño de la soldadura es igual o mayor que el espesor de la lámina de acero. Nota: No se deben tener en cuenta las fisuras en el Metal Base.
4.6.2. Soldaduras de Filete 4.6.2.1. Requisitos para la Calificación de la Prueba: Para una soldadura de filete que no esté de acuerdo con 3.3, la calificación de la prueba debe hacerse de acuerdo con la Tabla 4.3, Item (9) (b) o con la Tabla 4.3, Item (9) (c). 4.6.2.2. Montaje de la Prueba. Se deben ensamblar y preparar dos pruebas, soldarlas, inspeccionarlas y probarlas teniendo en cuenta para cada una de ellas si se trata de una soldadura lámina con lámina o de una lámina a un soporte estructural, tal como se describe en (1) o (2) tal como sigue: (1)
Lámina a lámina. El montaje de cada prueba se debe hacer de acuerdo con la figura 4.2 A. (2) Lámina a un soporte estructural. El montaje de cada prueba se debe hacer de acuerdo con la figura 4.2 A. Una soldadura será aceptable si siguientes criterios:
se cumplen los
(A) Que después del doblado no se detecten fisuras en el metal de soldadura, o (B) Después del doblado se detecten fisuras en el metal de soldadura y (a) En la cara fracturada no se detecten visualmente discontinuidades (p.e. escoria, porosidades) y (b) El tamaño de la soldadura que el espesor de la lámina.
tw es igual o mayor
Nota: Se debe ignaorr las fisuras detel Mal Base. (3) Después de la inspección visual de las soldaduras aceptables, las dos piezas se deben separar l doblándolas ocompletamente martillando un lado (ver Figura 4.2 A) hasta que falle la soldadura o la lámina. (4) La superficie fracturada debe mostrar completa fusión en la raíz de la junta. 4.6.2.3.
Validez de la Calificación. Para la validez de la calificación se debe cumplir con lo siguiente (ver Figura 4.2B):
(1) Las uniones en T se deben calificar como traslapes o juntas en T. (2)
La lámina a soporte estructural califica para lámina a soporte estructural para una posición de soldadura dada y espesor de la lámina.
(3) Lámina a lámina califica para lámina a lámina y también para lámina a soporte estructural para una soldadura y espesor de lámina dados, el control se hará por el espesor de la lámina más delgada. 4.6.3. Soldaduras en ranura por doblez 4.6.3.1. Requisitos para la Calificación de la Prueba. Para una WPS de una soldadura en ranura por doblez no conforme con 3.4, la prueba de calificación debe estar de acuerdo con la Tabla 4.3, Item (9) o con la Tabla 4.3, Item (9) (c). Se deben tener en cuenta los siguientes requisitos: (1) Para soldaduras en ranura por doblez, se deben elaborar dos pruebas, tanto si se trata de lámina a lámina o de lámina a soporte estructural como sigue: (a) Lámina a Lámina. Cada probeta consiste en dos piezas rectangulares de lámina por lo menos de 2-1/2” (65 mm) de ancho, y por lo menos 3” (75 mm) de largo. Una de las piezas se debe doblar a 90º alrededor del radio interior que no exceda de 3t, donde t es el espesor de la lámina; la otra pieza debe estar plana. Estas se deben acondicionar de tal manera que formen una junta con una ranura por doblez. En la ranura por doblez se debe depositar 1” de soldadura ( 25 mm) de largo utilizando el tipo y el tamaño adecuado de electrodo y soldadura típica. El montaje de la prueba se muestra en la Figura 4.3 A. (b) Lámina a un Soporte Estructural. Cada probeta consiste en dos piezas rectangulares de lámina por lo menos de 2-1/2” (65 mm) de ancho, y por lo menos 3” (75 mm) de largo. Una de las piezas se debe doblar a 90º alrededor del radio interior que no exceda de 3t, donde t es el espesor de la lámina; la otra pieza debe estar plana. Estas se deben acondicionar de tal manera que formen una junta con una ranura por doblez. En la ranura por doblez se debe depositar 1” de soldadura ( 25 mm) de largo utilizando el tipo, el tamaño de electrodo y la corriente de soldadura adecuados. El montaje de la prueba se muestra en la Figura 4.3B.
(2) Para soldaduras de ranura en V por doblez, se necesita preparar y montar dos pruebas, soldarlas, inspeccionarlas visualmente y probarlas como sigue: (a) Cada prueba ensamblada consta de dos piezas, de por lo menos 2-1/2” (65 mm) de ancho y por lo menos 3” (75 mm) de largo, doblar a 90º en un radio interior que no exceda de 3t, donde t es el espesor de la lámina y acomodados de tal manera que juntos formen una junta soldada de ranura por doblez en V. (b) En la ranura en V por doblez se suelda 1” (25 mm) de largo y el depósito se hará utilizando el electrodo y la corriente de soldadura adecuados. El montaje se muestra en la Figura 4.3C. (3) Las soldaduras deben ser razonablemente uniformes en apariencia, libres de sobremontas, fisuras y excesivos socavamientos. (4) Después de enfriarse, las soldaduras de calidad aceptable se probarán doblando la lámina hacia atrás y fuertemente, o introduciendo un cincel entre las piezas hasta que la soldadura o la lámina fallen. Ver las Figuras 4.3 A, 4.3B, o 4.3C (5)
La dimensión mínima de la soldadura deberá ser igual a t w2.
4.6.3.2. Rangos de la calificación. La calificación de la soldadura para ranura por doblez sencillo calificará para soldaduras en ranura en V por doblez y viceversa, aplican las mismas variables esenciales provistas. Ver Figura 4.3D. (1) La lámina a soporte lámina a soporte estructural espesor de lámina dados.
estructural califica para para una posición y
(2) Lámina a lámina califica para lámina a lámina y para lámina a soporte estructural para una posición y espesor de metal dados. 4.6.4. Soldaduras de Punto por Arco 4.6.4.1. Espesores Dobles o Sencillos. Se necesita una WPS para cada espesor doble o sencillo de una lámina que va a ser soldada a un soporte estructural por punto por soldadura de arco en posición plana y sin limitantes de una variable esencial de 4.5.
Se necesita preparar dos pruebas para cada WPS (Ver detalles 4.4 en la Tabla 4.1) y cada prueba deberá ser (A) Preparada, (B) Soldada, (C) Probada y (D) examinada como sigue: (1) Una pieza (o dos piezas para dobles espesores) de lámina de 2”-1/2” (63 mm) o más ancha deberá ser asegurada a la parte superior de una brida, el resto, o una separación que es la parte menor 1/2 “ (13 mm) se utiliza para formar el ensamblaje de la prueba. (ver Figura 4.4). (a)Para láminas que sean más delgadas que 0.028” (0.7 mm), se suelda arandelas de por lo menos 0.060” (1.5 mm) de espesor y se hará como para las láminas listadas en 1.2.1. (Ver 2.3.5.3). (2) En puntos por soldadura de arco se debe producir un diámetro visible (d) (especificado en la WPS y no menor que ½” (13 mm) de diámetro). Se deberá rellenar el cráter y hacer un mínimo de refuerzo de 1/32” (1 mm).
(3) La parte saliente de la lámina se deberá torcer ( ver Figura 4.4) hasta que el punto se desprenda de cualquiera de las partes. (4) (a) El punto resultante medido en un diámetro de no deberá ser menor de 3/8” (9 mm) o el diámetro requerido en la WPS, o más grande. (b) Las caras fracturadas no deben mostrar discontinuidades visibles (p.e. escoria o porosidad). (c) El metal soldado no deberá mostrar fracturas. Nota: Se deben ignorar las grietas en el metal base. 4.6.4.2. Rata de Fusión SMAW. Cuando se utiliza un electrodo SMAW para hacer un punto con soldadura por arco, el promedio de depósito de un electrodo en particular y el diámetro deben ser medidos (ver 1.4.4.3) y consignados en el respectivo PQR. 4.6.4.3. Rangos de Calificación. Un cambio en cualquiera de las variables esenciales que excedan los límites de 4.5 requiere una recalificación.
4.6.4.4. Opción de Cordón con Arco. Una PQR para una WPS específica de punto por soldadura de arco también califica la WPS de un cordón de soldadura que tenga un ancho igual al diámetro (d) de los puntos con arco
4.6.5
Cordón de Soldadura con Arco. 4.6.5.1 Espesores Sencillo o Doble para Lámina a Soporte Estructural. Se requiere una WPS para cada espesor sencillo o doble de una lámina que vaya a ser soldada a una estructura en posición plana sin limitantes de las variables esenciales de 4.5. Se necesita ensamblar dos cupones de prueba para cada WPS ( Ver detalles 4.5 A en la Tabla 4.1) y cada cupón debe ser preparado y soldado como sigue: Una pieza (o dos piezas para dobles espesores) de lámina de 2”1/2” (63 mm) o más ancha deberá ser asegurada a la parte superior de una brida, el resto, o una separación que es la parte menor 1/2 “ (13 mm) se utiliza para formar el ensamblaje de la prueba. (ver Figura 4.5 A). Se producirá un cordón de soldadura con arco con una anchura (d) (especificada en la WPS, y no menor que ½” (13 mm) y de longitud no menor de 1” (25 mm). El cráter se deberá rellenar y reforzar como mínimo 1/32” (1 mm). 4.6.5.2 Espesor Sencillo para Lámina a Lámina. Se necesita una WPS para cada espesor sencillo de lámina que vaya a ser soldada con un cordón de soldadura por arco a otra lámina en posiciones plana u horizontal (ver la configuración de una junta típica en la Figura 2.6) sin tomar en consideración las variables esenciales de 4.5. Se debe ensamblar, preparar y soldar una prueba con la configuración actual de la junta para cada WPS (Ver configuración típica de la junta en la figura 4.5B). Se producirá un cordón de soldadura con arco con una anchura (d) (especificada en la WPS, y no menor que ½” (13 mm) y de longitud no menor de 1” (25 mm). El cráter se deberá rellenar y reforzar como mínimo 1/32” (1 mm). 4.6.5.3 Prueba y Examen. La parte proyectada de la lámina se deberá examinar, o doblar, o las dos cosas, a 180ª con el eje de doblado coincidente con el eje de soldadura ( ver Figura 4.5 A o Figura 4.5B) hasta que el cordón de soldadura se desprenda de las dos piezas.
(1) El punto resultante medido en un diámetro de no deberá ser menor de 3/8” (9 mm) o el diámetro requerido en la WPS, o más grande.
(2) Las caras fracturadas no deben mostrar discontinuidades visibles (p.e. escoria o porosidad). (3)
El metal soldado no deberá mostrar fracturas.
Nota: Las grietas en el metal base se deben ignorar. 4.6.5.4 Rata de deposición SMAW. Cuando se utiliza un electrodo SMAW para generar una calificación de un cordón de soldadura la rata de deposición del metal de aporte para un electrodo en particular, la clasificación y el diámetro se deben medir (ver 1.4.4.3) y registrar en el respectivo PQR. 4.6.5.5 Rangos de Calificación. Un cambio en cualesquiera de las variables esenciales que excedan el límite de 4.5 necesita de una recalificación. 4.6.5.6 Opción de Punto por Arco. Una PQR para un punto específico de soldadura por arco también califica la WPS de un cordón de soldadura que tiene un ancho igual al diámetro (d) del punto de soldadura por arco. 4.6.6
Soldaduras de Tapón con Arco.
4.6.6.1 Espesores sencillos o Múltiples para Lámina a Soporte. Se necesita una WPS para cada uno de los espesores sencillos o múltiples de una lámina que va a ser soldada mediante soldadura de tapón con arco a un soporte estructural sin tener en cuenta las limitaciones de las variables esenciales de 4.5. Se necesita ensamblar dos pruebas por cada WPS (ver detalles 4.6 en la Tabla 4.1) y cada ensamblaje deberá ser preparado y soldado como sigue: Una pieza (o varias piezas para múltiples espesores) de lámina de 2”-1/2” (63 mm) o más ancha deberá ser asegurada a la parte superior de una brida, el resto, o una separación que es la parte menor 1/2 “ (13 mm) se utiliza para formar el ensamblaje de la prueba. (ver Figura 4.6). Se producirá un tapón de soldadura con arco con una anchura (d) (especificada en la WPS, y no menor que ½” (13 mm). El cráter se deberá rellenar y reforzar como mínimo 1/32” (1 mm).
4.6.6.2 Espesores Múltiples para Lámina a Lámina. Se necesita una WPS para cada espesor múltiple de lámina que va a ser soldada en tapón a otra lámina sin considerar las variables esenciales de 4.5. Se deberá ensamblar, preparar y soldar dos pruebas de la actual configuración de la junta para cada WPS (ver Figura 4.6 de la Tabla 4.1). Se deberá producir una soldadura de tapón con arco de un diámetro (d) visible (especificado en la WPS y no menos de ½” (13 mm). El cráter deberá ser rellenado y reforzado como mínimo en 1/32”. 4.6.6.3 (1) (2) (a)
Prueba e Inspección.
La parte saliente de la lámina deberá ser doblada (ver Figura 4.6) hasta que el tapón se desprenda de cualquiera de las partes. El punto resultante medido en su diámetro (de) no deberá ser menor de 3/8” o el diámetro requerido en la WPS, aunque puede ser mayor.
(b)
La cara fracturada no debe mostrar discontinuidades (p.e. escoria, porosidad).
(c)
El metal soldado no debe mostrar fracturas detectables.
Nota: Las grietas en el Metal Base se deben ignorar 4.6.6.4 Rangos de Calificación. Cualquier cambio en cualquiera de las variables esenciales que excedan las limitaciones de 4.5 necesita de recalificación.
Parte C Procedimiento para Calificar al Soldador 4.7
Variables esenciales 4.7.1
General 4.7.1.1 Metales Base. El procedimiento establecido para calificar cualquiera de los aceros que permite este código se debe considerar como la forma de calificar cualquiera de los otros aceros sin recubrimiento o con el mismo recubrimiento utilizado en la calificación.
4.7.1.2 Porcesos. Un soldador deberá ser calificado para cada uno de los procesos especificados en la WPS. 4.7.1.3
Electrodos SMAW. Un soldador calificado para SMAW con uno de los electrodos identificados en la siguiente tabla se debe considerar como calificado para soldar con cualquiera otro electrodo en la misma designación del grupo y con cualquier electrodo listado en la designación de un grupo numéricamente más inferior.
Designación del Grupo F4
Clasificación AWS del Electrodo
F3
EXX15, EXX16, EXX18, EXX15-X, EXX16-X, EXX18-X EXX10, EXX11, EXX10-X, EXX11-X
F2
EXX12, EXX13, EXX14, EXX13-X
Nota: Las letras XX utilizadas en la denominación de la designación de esta Tabla, son para designar diferentes niveles de esfuerzo de los electrodos (Ej: 60, 70, etc.). 4.7.1.4
Electrodos y promedio de soldadura. Un soldador calificado con un electrodo aprobado y que suelde con una combinación media se considerará calificado para soldar con cualquier otro electrodo aprobado y una combinación promedio para soldar con el proceso consignado en la WPS.
4.7.1.5
Posición. Un cambio en la posición de la soldadura para cualquier soldador que no esté aún calificado requiere recalificación.
4.7.1.6
4.7.2
Soldadura Vertical. Cuando se suelde en posición vertical, un cambio en la dirección de la soldadura requiere de recalificación.
Condiciones específicas. Con excepción de las modificaciones hechas por 4.8.2, todos los soldadores deben ser calificados elaborando una prueba de soldadura para cada tipo de unión (ver Tabla 4.1) utilizada en la construcción, y de acuerdo a las siguientes condiciones:
1) Para cada espesor (calibre) de lámina en el caso de soldadura de punto con arco o cordón de soldadura que se utilice en la producción. 2) Para un espesor mínimo de lámina en caso de soldadura de filete, ranura por plegado, y soldaduras por ranura en V por plegado. 3)
Un cambio en el espesor de la lámina para soldaduras en ranuras cuadradas listadas más abajo requiere de recalificación del soldador o del operario de soldadura. a) Un cambio en el espesor de la lámina menor que 0.5t o mayor que 2t donde t es el espesor de la lámina más delgada: I. La calificación realizada en lámina calibre 18 deberá calificar al soldador o al operario de soldadura calibre 16 o más delgada. II.
La calificación realizada en lámina calibre 10 calificará al soldador o al operario de soldadura para soldar lámina calibre 16 o más gruesa.
(4) Para otras aplicaciones de soldadura, ver la Tabla 4.2.
4.8
Número de Pruebas y Métodos para Establecer la Calificación del Soldador.
4.8.1 General. Las pruebas de calificación aquí descritas están especialmente diseñadas para determinar la habilidad del soldador para producir soldaduras sanas. La soldadura se debe diseñar de acuerdo con los requerimientos de la WPS y registradas en el formato de la PQR similar a la del Anexo A. 4.8.1.1
Estado de la WPS. La WPS utilizada para la calificación de un soldador debe provenir de una WPS calificada o precalificada. El número y clase de pruebas ensambladas, sus métodos de prueba y la prueba de los resultados deberán ser los mismos que para la calificación de la WPS. Ver Tabla 4.2.
4.8.1.2
Calificación del Soldador por Medio de la Calificación de la WPS. El soldador que elabore satisfactoriamente una WPS se debe considerar calificado para ese proceso de soldadura, Posición, clase de soldadura y aplicable al tipo de lámina recubierta. En el caso de soldadura de
filete o soldaduras en ranura por doblez, o ambas, se deberá considerar al soldador como calificado para el espesor del material igual o mayor que el utilizado en la prueba. En el caso de soldaduras de punto con arco, cordones de soldadura, y soldaduras en ranura cuadrada, la calificación se limitará al espesor (calibre) utilizado en la prueba. Ver Tabla 4.2. 4.8.1.3 Registros. Los registros de la calificación los debe guardar el constructor o el contratista, y debe permanecer disponible para ser examinada. Se puede utilizar un formato similar al del Anexo A. 4.8.2
Condiciones Específicas. Se debe hacer una calificación aparte para el soldador de lámina galvanizada o con cualquier otro recubrimiento.
4.9
Duración de la Calificación. Los efectos de la calificación de los soldadores se deberán considerar como indefinidos, sin embargo, esta condición cesará 1) si el soldador no se ha desempeñado en un proceso de soldadura dado para el cual el soldador está calificado por un período que exceda a los seis meses o 2) Si existe alguna razón específica para cuestionar la habilidad del soldador.
42
43
44
45
46 PQR esenciales cambios de variables1 que requieren recalificación de WPS: SMAW, GMAW,FCAW,GTAW Y SAW. Esenciales variable que se requiere recalificación cambia a PQR 1. Un cambio en la clasificación de electrodo (por ejemplo, cambiar de E6011 a E 6012)
SMAW x
GMAW x
FCAW x
2. Un cambio en el tipo de electrodo tungsteno según ANSI / AWS A5.12
GTAW x
SAW x
x
3. Un creciente cambio el metal de relleno nivel de resistencia (un cambio de E70xx a E80xx-x, por ejemplo, pero no al revés)
x
x
x
x
x
4. Un cambio en el diámetro del electrodo
x
x
x
x
x
5. Un cambio de más de 1/16 (1,6 mm) en el diámetro nominal del alambre de relleno
x
6. La adición o la eliminación de metal de aportación
x
7. Los cambios de color canela más 10% por encima o por debajo de la tasa de fusión, amperaje, o la velocidad de alimentación de alambre, en el caso de emplazamiento de arco, arco o soldaduras sean, una reducción en la velocidad de fusión, la corriente de soldadura, o la velocidad de alimentación de alambre de más de 5%
x
x
x
x
x
8. Un cambio en el tipo de corriente de soldadura (AC o DC) o polaridad
x
x
x
x
x
a) Un cambio en el espesor de la base metálica de chapa de acero bronceado por más del 10% para soldadura de arco y punto cordón de soldadura de arco
x
x
x
x
x
(b) para otras articulaciones que los de (9) (a), un cambio en el espesor de la chapa de acero a menos de 0,5 T o mayores que 2t, donde t es el espesor de la chapa más delgada calificado
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
10. Un aumento en la abertura de raíz cuadrada de una soldadura de ranura
x
x
x
x
x
11. Un cambio en el tipo de material de revestimiento, o la adición, pero no la eliminación, de material de recubrimiento sobre el metal de base. (nota: anti-salpicaduras compuesto no se considera un material de recubrimiento.)
x
x
x
x
x
12. Un aumento superior al 30% en el espesor de recubrimiento de la chapa de acero
x
x
x
x
x
13. Un cambio de posición
x
x
x
x
x
14. En la soldadura de la posición vertical, un cambio en la progresión especificado desde abajo a arriba, o viceversa
x
x
x
x
x
x
9. Un cambio en el espesor de la chapa de acero se enumeran a continuación:
(c) Como una alternativa aceptable a (9) (b), la prueba de calificación siguiente (d y e) puede ser utilizado para cubrir la gama completa de todo el acero espesores de chapa (d) Una calificación de soldadura realizada en chapa de acero calibre 18 proporcionará capacitación para que los WPS para chapa de acero calibre 16 y más delgada:
15. Un cambio en el gas de protección 16. La eliminación, pero no de la adición, de soporte de seguridad de gas o de soporte permanente o desprendible.
x
x
17. Un cambio en el flujo de clasificacion AWS
x
18. Un cambio en bronceado más 10% por encima o por debajo de la media especificada del arco 46oltaje PQR para cada diámetro de electrodo usado
x
x
19. Un aumento de 25% o más, o una disminución de 10% o más de la tasa de flujo o mezcla de gases de protección
x
x
20. Un cambio en el modo de transferencia de metal a través del arco
x
21. Un cambio de alimentación de hilo frío para alimentación de alambre caliente o viceversa
x x
x
22. Por soldaduras cuadrados de ranura en juntas a tope, un cambio en la soldadura de ambos lados de la soldadura de un lado, pero no a la inversa
x
x
x
x
x
23. Por punto de arco y arco sean soldaduras, una disminución en el diseño de soldadura de tamaño d
x
x
x
x
x
1
La "x" indica aplicabilidad para el proceso: un área sombreada indica no aplicabilidad
47
(A) Square-groove butt joint-welded from both sides
(A) Soldadura plancha cuadrara junta a tope por ambos lados
48
49
50
51
52
53
54
55
56 ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) (Form A-2)
Nombre de la Empresa_____________________________ Especificación
del
Procedimiento
de
Soldadura
No.
Por__________________________ _____
Rev.
_______________
Fecha: dd______mm_______________aa______________ Soporte del Registro de la Prueba(s) de Calificación No._______ Proceso(s) de Soldadura__________________Tipo: (Manual, Aut. Semiaut.)__________________ Tipo de Transferencia para GMAW (Corto circuito, Globular, Spray) _________________________
JUNTA (Tabla 4.1) Tipo de Junta(s) Soldada____________________ __ Respaldo (Backing) Sí_____ No:_____ Clase de material del Respaldo: _______________ Ranura soldada por: Un Lado:_________ Ambos Lados: ___________
RECUBRIMIENTO (S) Tipo:______________________________ Espesor:___________________________ Boceto detallado de la Junta
METAL BASE (1.2) Especificación del material Clase y Grado: Lámina de acero___________ hasta___________ Soporte de Acero__________________________ Rango de Espesores: Lámina de Acero:__________________________ Soporte de Acero:__________________________ Espesor: _________________________________ Preparación del Metal Base: _________________ METAL DE APORTE (Tabla 1.1) Especificación____________________________ Clasificación: ____________________________ POSICIONES (Tabla 1.2) Posición de la Ranura_____________________ del Filete: _______________________ Progresión: _____________________________
No. De Pases
Tamaño del Electrodo
PRECALENTAMIENTO (1.1.1 y 5.1) Posición Temperatura Mínima:_________________ Temperatura Máxima: ________________
TECNICA Corriente de Soldeo Velocidad de avance (o Tiempo para Amperios Voltios puntos por Arco)
Velocidad del alambre en Pies/plg.
Este procedimiento puede variar de acuerdo al la secuencia de fabricación, composición, tamaño del pase, etc. Dentro de las limitaciones de las variables dadas en ANSI/AWS D1.3 (________(año)). Structural Welding Code-Sheet Steel. Autorizado por: _______________________________Fecha: dd____ mm__________aa______
57 REGISTRO DE LA CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO (PQR) (Form A-1)
Nombre de la Empresa_____________________________________ Registro de la
prueba de la Calificación del Procedimiento No.________Fecha: ____________
Especificación de Procedimiento No._____ Rev.____________ Fecha: ___________________ Proceso(s) de Soldadura__________________Tipo: (Manual, Aut. Semiaut.)__________________ Tipo de Transferencia para GMAW (Corto circuito, Globular, Spray) _________________________
JUNTA (Tabla 4.1) Tipo de Junta(s) Soldada___________________ __ Respaldo (Backing) Sí_____ No:_____ Clase de material del Respaldo: _______________ Ranura soldada por: Un Lado:_________ Ambos Lados: ___________
POSICIONES (Tabla 1.2) Posición de la Ranura _______________ Posición del Filete __________________ Progresión ________________________
METAL BASE (1.2) Especificación del material Clase y Grado: Lámina de acero___________ hasta___________ Espesor: ______________ Soporte de Acero:__________________________ Espesor: _________________________________ Preparación del Metal Base __________________
FUNDENTE (1.4.5.2) Metal de Aporte (Tabla 1.1) Especificación: ____________________ Clasificación: _____________________
GAS (1.4.6.2) Gas Protector ____ Flujo Promedio _____
RECUBRIMIENTO(S) Clase: ___________________________ Espesor: _________________________
RESULTADOS DE LA INSPECCION VISUAL (4.6) Probeta No. 1_____________________________ Probeta No. 2______________ ___ Diámetro del Punto de soldadura por Arco: ______ Prueba dirigida por: _________________________ Mediante _____________________ Prueba de Laboratorio No. ____________________ Fecha de la Prueba: _________________________ TECNICA No. De Tamaño Corriente de Soldeo Velocidad de avance Pases del (o Tiempo para Voltios Electrodo Amperios puntos por Arco)
Velocidad del alambre en Pies/plg.
Nombre del Soldador o del Operario_________________________ Identificación: __ Fecha de la Calificación: __________________ Seguro Social del Soldador No.:_______________ Se entiende que los datos consignados en este certificado son correctos y que las pruebas de soldadura fueron preparadas, soldadas y probadas de conformidad con los requisitos del Código ANSI/AWS D1.3 (del año ______), Sturctural Welding Code – Sheet Steel Autorizado por: _______________________________Fecha: dd____ mm__________aa______
58 REGISTRO DE LA CALIFICACION DE HABILIDAD DEL SOLDADOR (WPQ) (Form A-3) Nombre del Soldador o del Operario _________________________________________ Identificación Nº._______________Fecha de la Calificación________________ Nº de la Seguridad Social del Soldador: _____________________________ De acuerdo con la W PS Nº: ______________ Revisó:___________________________ Proceso(s) de Soldadura _________________ Clase (Autom. Manual etc.)_____________ Clase de Transferencia para GMAW : (Corto Circuíto, Globular, Spray). ______________________
VARIABLE
VARIABLE ACTUAL UTILIZADA EN LA CAL.
RANGO DE CALIFICACION
JUNTA Tipo de Junta ____________________ ____________________________ Clase del Material de Respaldo ____________________ ____________________________ Ranura soldada de: Uno o dos lados: _______________ ____________________________ METAL BASE (4.7.1.1) Especificación del material De la lámina ________Hasta_______ _________Hasta______________ Soporte de acero ____________________ ____________________________ Espesor de la lámina (4.7.2.1) Ranura (Intersticio) ____________________ ____________________________ Filete ____________________ ____________________________ Tapón de soldadura ____________________ ____________________________ Punto de Soldadura ____________________ ____________________________ Cordón de soldadura ____________________ ____________________________ RECUBRIMIENTO(S) Clase Espesor
____________________ ____________________________ ____________________ ____________________________
POSICION (4.7.1.5 Y 4.7.1.4) Ranura (Intersticio) ____________________ ____________________________ Filete ____________________ ____________________________ Tapón por Arco ____________________ ____________________________ Punto por Arco ____________________ ____________________________ Cordón por Arco ____________________ ____________________________ Progresión ____________________ ____________________________ GAS (4.7.1.4)
____________________
____________________________
ELECTRODO (4.7.1.3 y 4.7.1.4) __________________ ____________________________ Tamaño ____________________ ____________________________ Grupo ____________________ ____________________________
RESULTADOS DE LA INSPECCION VISUAL (4.6) Probeta No. 1__________________________Probeta No. 2_____________________________ Apariencia _________________ Fracturas________________ Socavamiento _______________ Refuerzo ____________________ Diámetro del punto de Soldadura por Arco _______________ Prueba dirigida por: _______________________________ A través de _____________________ Prueba de Laboratorio Nº:__________ Fecha de la Prueba: _______________________
Nombre del Soldador o del Operario_________________________ Identificación: _____________ Fecha de la Calificación: __________________ Seguro Social del Soldador No.:_______________ Se entiende que los datos consignados en este certificado son correctos y que las pruebas de soldadura fueron preparadas, soldadas y probadas de conformidad con los requisitos del Código ANSI/AW S D1.3 (del año ______), Sturctural Welding Code – Sheet Steel
Autorizado por: _______________________________Fecha: dd____ mm__________aa______
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