Procedimiento de Soldadura

CODIGO COMPONENTE

PARTS & SERVICE SERVICE NEWS

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REF NO.

AA00046C AA 00046C

FECHA FECHA

Abr il 10,2003 10,2003

Página 1 de 9 Este boletín, reemplaza reemplaza la publicación anterior anterior AA00046B del del 06 de Junio del 2000. El boletín anterior anterior deberá ser descartado. descartado.

ASUNTO:

SOLDADURA EN TERRENO PARA ARMADO O REPARACIONES

PROPOSITO:

Procedimientos especiales de soldadura para armados en terreno

APLICACIÓN:

Todos los equipos Komatsu.

CODIGOS DE FALLA:

471099

DESCRIPCIÓN: Cuando se realizan soldaduras en equipos Komatsu, tanto al inicio del armado o durante mantenciones normales de reparación, deben ser seguidos procedimientos especiales. especiales. Debido al programa continuo de investigación y desarrollo, pueden ser hechas revisiones periódicas a esta publicación. Es recomendable que los clientes contacten a sus distribuidores para solicitar información sobre la última revisión. La información sobre soldadura contenida en este Parts & Service News, es información general que debe ser utilizada, a menos que esté especificado de otra forma, en un procedimiento detallado de reparación, proporcionada por planos de ingeniería o detalles específicos en procedimientos de reparación. Cualquier información específica adicional puede ser obtenida a través de su gerente local de servicio Komatsu.

CALIFICACION DE SOLDADORES Y ENTRENAMIENTO La técnica de soldadura debe ser del más alto estándar para producir la mejor soldadura posible. Únicamente soldadores que hayan hayan sido entrenados y calificados en soldaduras soldaduras estructurales de acero en toda posición, en conformidad con el código estructural de la sociedad americana de soldadura (AWS) D1.1 o (AWS) D14.3 solamente, están autorizados para realizar una soldadura. Las instrucciones para el armado en terreno de los componentes Komatsu son proporcionadas normalmente mediante planos de ingeniería. El manual de reparación SEB 14001 proporciona instrucciones detalladas adicionales de soldadura para reparaciones en terreno. Es necesario un entendimiento completo de los estándares de símbolos de soldaduras AWS para realizar e inspeccionar dichas soldaduras en terreno. Las dimensiones de soldaduras especificadas en los planos, intentan reflejar los requerimientos mínimos.

PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA El proceso de soldadura eléctrica como la semiautomática “MIG/MAG” (GMAW), Flux Core (FCAW) y arco manual con electrodo recubierto (SMAW), son procesos procesos aprobados para soldaduras soldaduras de armado y mantención. Las soldaduras de miembros estructurales altamente tensionados, tales como fundiciones, tubos de torque, placas superiores e inferiores en los rieles del bastidor y puntos de intersecciones curvas del chasis deberán llevarse a cabo con las instrucciones específicas detalladas por el departamento de soporte al producto de Komatsu. Vea el anexo A sobre procedimiento de reparación. Estos AA00046C

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procedimientos de reparación son instrucciones detalladas para los miembros estructurales altamente tensionados.

CONSUMIBLES APROBADOS GMAW FCAW SMAW

LW102-15 ó ER80S-D2 E70T-5, E71T-8 ó E71T8-NI1 E7018, E8018-C1, E8018-C3

REQUERIMIENTOS DE CALIDAD DE SOLDADURA 1.

Cada soldadura debe ser homogénea con baja porosidad, libre de fisuras e inclusiones de escorias.

2.

Cada soldadura debe tener una fusión completa entre el metal base y el metal soldado agregado por el electrodo.

3.

Cada soldadura debe ser razonablemente lisa, sin deformación excesiva y con todos los cráteres rellenos. No se permiten fisuras.

4.

El pie del cordón de soldadura en un miembro tensionado debe tener una transición suave. La excesiva convexidad en soldaduras de pase múltiple en filete no es permitida. La convexidad excesiva genera altas tensiones residuales en la garganta de la soldadura y no es permitido.

5.

Socavaciones excesivas sobre 0.03 pulg. (0.76 mm.) en soldaduras críticas, debe ser reparado soldando un pase adicional de cubierta. Es importante que este pase sea fusionado con la soldadura existente.

6.

Al soldar en la posición vertical, usar siempre la técnica vertical ascendente. No deberían realizarse grandes oscilaciones al soldar el bastidor de camiones. La soldadura de paso múltiple es un procedimiento requerido en ellos.

7.

Se debe retirar completamente toda la escoria de los cordones de soldadura realizados, antes de depositar el pase siguiente para el procedimiento de pase múltiple. Se requiere también, que toda la escoria sea removida y cráteres rellenados en todas las áreas. Desbaste todas las soldaduras donde una cruce o intercepte con otra.

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translate by A. Palazuelos G. / Revise and approve by D. Despres.

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MATERIALES, CONTROLES Y PRECAUCIONES El acero usado en la fabricación de todos los equipos KOMATSU, es acero de alta resistencia a la tracción y baja aleación (HSLA) en diferentes grados. Las placas principales de la tolva de descarga son hechas de materiales resistentes al desgaste (abrasión). Estos materiales presentan una buena soldabilidad ya sea durante la fabricación y/o reparación. Los consumibles de soldaduras son a menudo suministrados por KOMATSU (división Minería; Construcción; otros), con el nuevo equipo, como parte del paquete de ensamble en terreno. Para las soldaduras y reparaciones en terreno, los consumibles aprobados son detallados y deberían ser proporcionados por un distribuidor local de confianza. Otros consumibles de soldaduras altamente especializados están disponibles pero tienen uso limitado en componentes estructurales Komatsu. La aprobación es requerida por el gerente de servicio de su área. El control del ambiente del área de soldadura, es esencial para producir soldaduras apropiadas y de calidad, especialmente 5 áreas requieren atención y control, estas son: 1.

Ráfagas de aire; Se debe evitar el movimiento de aire causado por el viento, corriente de aire o ventiladores, especialmente cuando se utiliza una protección de gas como parte del proceso de soldadura.

2.

Baja temperatura ambiente; Una soldadura no debe realizarse a temperaturas bajo 50 ºF (10 ºC). En condiciones de baja temperatura se requiere precalentamiento de todas las áreas de trabajo de conexión de soldadura. Vea los requerimientos de pre y post calentamiento detallados en el anexo A.

3.

Enfriamiento de soldadura; Se deben tomar algunas precauciones para proteger el área soldada de un enfriamiento rápido. El retardo de la velocidad de enfriamiento debe efectuarse apoyado por medios tales como lámparas de calor, sopletes, frazadas aislantes, etc.

4.

Humedad; Cualquier presencia de humedad en la superficie de acero debe ser removida antes de soldar. Los electrodos deben ser almacenados en contenedores sellados hasta que sean requeridos y deben mantenerse en un horno temperado para prevenir cualquier absorción de humedad, la cual afectaría la calidad de la soldadura.

5.

Materiales extraños: Cualquier sustancia ajena (suciedad, pintura, oxidación, incrustaciones y depósitos de carbón de cortes), deben ser removidos antes de realizar una soldadura. Todas las áreas y superficies a soldar deben ser limpiadas con un esmeril para asegurar que todos los materiales extraños sean removidos.

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INSPECCION DE SOLDADURA Todas las reparaciones de soldaduras están sujetas a inspección por parte de un inspector designado por KMS o algún laboratorio, para asegurar la calidad. Después que se ha soldado, ésta puede ser inspeccionada por técnicas de evaluación no destructivas. Las inspecciones pueden incluir cualquiera de los métodos que se mencionan a continuación. Todas las soldaduras de ensambles y de reparación consideradas inaceptables por el inspector deben ser corregidas sin costo adicional para KMS. Todas las reparaciones de soldaduras también están sujetas a una inspección adicional. 1.

Inspección visual: Esta se realiza con el propósito de buscar potenciales defectos tales como soldaduras demasiado pequeñas y que pueden ser revisadas con instrumentos para detección y medición de fisuras superficiales, porosidad de superficie, cráteres y socavaciones.

2.

Inspección por tintura penetrante: Este es un proceso de fácil aplicación que indica fisuras en la superficie. El proceso es de bajo costo, pero no produce un registro permanente excepto por fotografía normal.

3.

Inspección por luz ultravioleta: Similar a la inspección por tintura penetrante. Este proceso utiliza una luz negra (ultravioleta), para incrementar la eficiencia y exactitud.

4.

Inspección por partículas magnéticas: Este proceso requiere un equipo especial que es más costoso que las inspecciones por tinte penetrante. Este proceso no proporciona registro permanente excepto por fotografía normal.

5.

Inspección ultrasónica: Este es un método para examinar las discontinuidades de la soldadura. Se requiere un equipo especializado y certificación del operador. Con algunos equipos se pueden imprimir los datos de la prueba y así contar con un registro permanente. También el registro del operador con la calibración de equipos y resultados de pruebas son normalmente almacenados.

6.

Inspección con rayos X: Este proceso proporciona una vista de la soldadura y de los materiales base pero es altamente especializado. Este proceso proporciona un registro visual permanente pero es más caro que las otras técnicas de inspección. Registros. Komatsu exige la mantención de un registro de todos los trabajos de soldaduras. Esta información es valiosa cuando el personal o las condiciones de trabajo cambian. Los informes de inspección y fotografías del área soldada antes, durante y después de la reparación deben ser proporcionados a los departamentos de servicio y garantías de Komatsu. Las fotografías deben ser claras y lo suficientemente cerca para mostrar por completo la preparación de la unión de la soldadura con “backing bar” instaladas, etc. antes de soldar. Estas fotografías identifican fácilmente si se ha realizado el requerido pre y post calentamiento con una circunferencia de 3 plg. alrededor del área de reparación de la soldadura. Sin esta documentación, Komatsu no cubrirá ninguna reparación de soldadura realizada bajo garantía (sin excepción).

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ANEXO A Lo siguiente corresponde a procedimientos de reparación general que deben ser seguidos para todas las reparaciones de equipos Komatsu de carga mayor. 1.

El área de reparación debe estar protegida del viento y humedad durante todo el proceso. Si la reparación es realizada en terreno abierto, se deben tomar precauciones adicionales para proteger el proceso de reparación de soldadura de elementos externos. Todas las soldaduras deben realizarse en una temperatura ambiente mínima de 50 ºF (10 ºC), o sobre esta.

2.

Limpie y esmerile toda el área de reparación para remover la oxidación, grasa, aceites, pintura y cualquier otro material que contamine a la soldadura.

3.

Utilice un arco de aire (Torch) en toda la fisura dejando una unión de figura V. La profundidad de la unión V (o tipo U), será determinada por la profundidad de la fisura. La proporción entre ancho y profundidad debiera ser aproximadamente 1.25: 1 y nunca menos de 1 : 1. Todas las fisuras de material requieren una abertura de fondo escasamente más ancha que la original, usualmente 0.25 pulg (6 mm), para permitir la instalación de una cinta de respaldo (backing bar). Se requieren cintas de respaldo para todas las fisuras en el material base (parent material), y que no pueden ser soldadas desde ambos lados. Si una reparación permite el acceso por ambos lados, no es necesario el uso de cintas de respaldo siempre que se alcance una completa penetración de la soldadura. Si no se usan cintas de respaldo, el perfil de la superficie en ambos lados debe ser alisado y no presentar socavaciones. Esta reparación debe respaldarse con documentación. Fotografías de la condición de la superficie serán exigidas por el departamento de servicios y de garantías.

4.

Use inspección por tintura penetrante para asegurar que las fisuras han sido removidas completamente.

5.

Después de realizar un proceso arco-aire (Torch) e inspeccionar (pasos 3 y 4), todas las áreas cortadas por arco-aire deben ser limpiadas mediante esmeril para remover los posibles depósitos de carbón y tintura penetrante.

6.

Rellene la junta con soldadura y esmerile todas las superficies hasta quedar lisas para evitar defectos en la nueva soldadura.

7.

Esmerile todas las superficies a soldar de modo que estén libres de escoria, oxidación o cualquier otro material ajeno.

8.

Precaliente la totalidad del área de unión de la soldadura hasta que la superficie que la rodea alcance 300 ºF (150 ºC), a una distancia de 3 pulg. (76.2 mm), desde todas la áreas a soldar.

9.

Todas las soldaduras se realizan solamente con insumos aprobados. El electrodo SMAW ( stick ), debe ser usado dentro de 4 horas, después de haber sido removido de un nuevo contenedor sellado o desde un horno de 125 ºF ( 32 ºC ), mínimo. Cualquier electrodo que exceda este tiempo de exposición debe volver a secarse por 1 hora a 800 ºF ( 427 ºC ), antes de ser usado. Mantener todas las partidas y detenciones de la soldadura al mínimo.

10.

Cuando la soldadura esté completa, inmediatamente (antes que se enfríe) post caliente toda el área de la soldadura a 300 ºF (150 ºC), incluso si el área está sobre 300 ºF se debe aplicar calor para mantener esta temperatura por 15 min. y luego deje que se enfríe lentamente. En algunos casos se requerirá envolver con una manta de aislamiento. AA00046C


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11.

12.

Esmerile todas las reparaciones de tope – soldadas (butt – welded), usando un material de desbaste de 36 o más fino. Todas las marcas de desbaste deben ser paralelas a la dirección del stress primario si es posible (y si es conocido). Martillee los pies de las soldaduras de filete como se detalla en el anexo B, ver adjunto.

13.

Inspeccione las áreas reparadas (por defectos en la superficie), usando partículas magnéticas o procedimientos de inspección por tintura penetrante.

14.

Si se encuentran defectos de superficie, saque todos los defectos esmerilando a un máximo de profundidad de 0.060 pulg (1.5 mm). Defectos más grandes deben ser removidos de acuerdo a los procedimientos mencionados. Todas las soldaduras de punto también requieren pre y post calentamiento.

ANEXO B 1.- MARTILLO NEUMATICO ESCARIFICADOR (toe hammer peening): HERRAMIENTAS: a) b) c) d) e)

Martillo neumático de mano Suministro adecuado de aire Luminosidad adecuada Broca específica de 0.25 pulg de diámetro ( 6 mm ) Ropa de protección, guantes, incluidos ojos, cara y protección de oídos

PROCEDIMIENTO 1. El pie cordón de soldadura debe servir como guía para el martillo neumático escarificador, resultando el área de deformación dividida en forma igual entre el material base y la cara metal de la soldadura a la profundidad especificada y que no exceda 0.19 pulg. (5 mm) de ancho ver figura 1. Nota.- El martillado sólo se debe realizar después de la aceptación de la soldadura por medio de una inspección visual. 2. La soldadura debe tener un perfil suave y el pie el cordón debe tener una buena transición al material antes que se realice la operación de forjado en frío. Se permite esmerilar la cara de la soldadura y el área del pie del cordón para corregir condiciones inaceptables. La inspección visual se debe hacer después del forjado en frío con un radio apropiado y un medidor de profundidad. 3. El martillo debe sostenerse aproximadamente a la mitad del ángulo incluido entre la cara del cordón de soldadura y la superficie del material base y perpendicular a la dirección de avance. Esto requiere normalmente aproximadamente 4 pases del martillo escarificador con una presión cercana a la presión que ejerce el operador al aplicarlo. La profundidad de la indentacion debe ser entre 0.020 a 0.030 pulg. (0.6 a 0.8 mm).

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2.- ESMERILADO DEL PIE DE CORDÓN: HERRAMIENTAS a) b) c) d) e)

Esmeril neumático de alta velocidad (15.000 a 20.000 r.p.m.) Disco de Carburo de Tungsteno 0.50 plg. de diámetro con 0.50 plg. spherical tip Suministro adecuado de aire Luminosidad apropiada Ropa de protección, guantes, incluidos ojos, cara y protección de oídos.

PROCEDIMIENTO: 1. El pie del cordón de soldadura debiera servir como guía al esmeril para que así el material removido sea igualmente dividido entre el material base y la cara de metal de la soldadura a la profundidad especificada y que no exceda 0.31 pulg. (8 mm) altura. Ver Figura 2 2. La soldadura debe tener un perfil suave y el pie del cordón debe tener una buena transición al material base antes que se realice la operación de esmerilado. Se permite esmerilar la cara de la soldadura y el área del pie para corregir condiciones inaceptables. La inspección visual se debe hacer después del forjado en frío con un radio apropiado y un medidor de profundidad. 3. El eje de la herramienta debe ser mantenido a alrededor de 45º de la placa de metal base e inclinado alrededor de 45º a la dirección del trayecto. La profundidad del esmerilado debe ser entre 0.030 a 0.040 pulg (0.8 a 1 mm), la superficie final debiera estar limpia, lisa y libre de rastros cortes o escoria.

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FIGURA 1. PROCEDIMIENTO DE MARTILLADO DE PIE DE CORDON DE SOLDADURA

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FIG 2. ESMERILADO DEL PIE DE CORDON DE SOLDADURA

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BIBIOGRAFIA American Welding Society Bulletin No.D14.3-94 / D1.1 *Specification for Welding Earthmoving and Construction Equipment Metals and How to Weld Them James F. Lincoln Arc Welding Foundation. Cleveland, Ohio American Welding Society Welding Handbook British Standard BS5135 Metal Arc Welding of Carbon and Carbon-Manganese Steels Welding Steels Without Hydrogen Cracking The Welding Institute, F.R. Coe, Author

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Procedimiento de Soldadura

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