La Soldadura en Estruct uras Metálicas Metálicas de Edificación # Miguel A. Garcimartín. Profesor Titular de la Universidad Politécnica de Madrid.
1.1.- El El pro ceso de sold eo o sold adura Se denomina soldadura a cualquier proceso de unión de dos metales, en general de la misma composición, mediante la fusión del material, con presión o sin presión entre las partes y con aportación o no de otro material. Existen gran cantidad de procesos que cumplen los requisitos anteriores, desde la forja, que ya se practicaba en la antigüedad, hasta los más modernos de haz de electrones o de soldadura por láser. Cada proceso tiene sus indicaciones para ser empleado en los diferentes campos de la tecnología. En el campo de las Estructuras Metálicas se emplea con mayor profusión el proceso SMAW (Shielded Metal Arc Welding) de soldeo manual con electrodo revestido, empleado siempre en obra pero también en taller; el soldeo en taller permite otros procedimientos, que entre otras ventajas tienen el ser semiautomáticos o automáticos, entre tales procedimientos destacan los procesos SAW (Submerged Arc Welding) y GMAW (Gas Metal Arc Welding) de soldeo por arco en atmósfera de gas con electrodo consumible o GTAW (Gas Tugnsten Arc Welding) con electrodo no consumible. Los gases además de proteger la soldadura durante la fusión pueden participar en el proceso (MAG, Metal Active Gas) o no participar en el mismo (MIG, Metal Inert Gas). Los anteriores procedimientos son expresamente autorizados por la Norma Básica de la Edificación Estructuras de Acero, NBE-EA95. Otro procedimiento admitido por NBE es el de soldadura por resistencia eléctrica (ERW, Electrical Resistance Welding), que combina el calor producido por una corriente eléctrica y la presión mecánica para conseguir la unión. Es un procedimiento únicamente aplicable a soldaduras a tope y a soldeo de chapa fina generalmente bajo la modalidad de soldadura por puntos.
2.2.- La soldabilid ad. Tipos de unio nes sol dadas Este concepto se asocia con la capacidad de mantener la continuidad metálica en la unión de las dos piezas soldadas y sobre todo en el aspecto mecánico que es el que interesa en estructuras, es decir la soldadura debe de ser capaz para transmitir los esfuerzos que a lo largo de la vida de la estructura se produzcan en la unión. Todo proceso empleado en soldadura debe ser adecuado para asegurar el mantenimiento de esas propiedades de continuidad. Para lograrlo han de establecerse una serie de requisitos y especificaciones pertinentes relativas a todos los sujetos intervinientes en el proceso: Metal de base, electrodos, ejecución del soldeo, fuente energética, cualificación de los operarios, etc. En el sentido anteriormente expresado, este aspecto conecta directamente con las tipologías de las uniones soldadas. Si la unión presenta una sección mayor que las de las piezas unidas, el material aportado tiene una resistencia mayor y las propiedades metalúrgicas no han sido sensiblemente afectadas, como requiere el concepto de soldabilidad, es evidente que la unión resistirá más que las propias piezas unidas. Este tipo de soldadura denominada a tope no tope no precisa cálculo. Ver figura 1. Eurocódigo 3 introduce el concepto, ya desarrollado en otros documentos del Comité Europeo de la Construcción Metálica (CECM), de soldadura a tope con penetración parcial, en la cual la penetración es inferior al espesor total del material de base. Este tipo de soldaduras muy empleadas en construcciones tubulares se asemejan tanto técnicamente como en su cálculo a las soldaduras de ángulo. El segundo tipo de unión soldada es la soldadura de ángulo, ángulo, que presenta una penetración parcial en los elementos a unir, que tiene una sección en general diferente a la de las piezas que une y que transmite los esfuerzos de forma específica, por lo que es necesario determinar el estado de tensiones en un plano determinado (plano (plano de la garganta). garganta). Este tipo de soldadura precisa la verificación del Estado Límite Último de agotamiento que se realiza como se indica más adelante. La soldadura de ángulo es preciso modelizarla, para ello se define un prisma teórico y unos parámetros, garganta y longitud eficaz, que se indican en la figura 2.
Este artículo fue publicado en A, Revista del Colegio Oficial de Aparejadores y Arquitectos Técnicos de la Región de Murcia. Págs. 12 a 19. nº 22. Julio de 2002. Murcia.
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3.- El co rte y preparación de la junta Se denomina junta al espacio que existe entre los elementos a soldar y que responde a tres tipologías básicas: juntas rectas, juntas en uve y juntas en u, esta últimas pueden prepararse por una cara o por dos caras (doble uve o doble u). La preparación de la junta se realiza mediante corte y mecanizado y es evidente que los posibles defectos que presente la junta serán transmisibles o perjudiciales para la posterior soldadura. (Ver figura 1) Los procesos más empleados para realizar el corte de piezas son los de oxicorte y corte por plasma. Aunque no es procedente entrar en detalle a ambos procesos, si es conveniente saber que se basan en el fundido del acero mediante la elevación de la temperatura y que en los dos influyen aspectos como la velocidad de realización y la separación de la fuente respecto de los elementos a cortar. El corte con elementos mecánicos tales como sierra, disco o cizalla solo es recomendable para espesores inferiores a 15 milímetros. El corte con arco eléctrico está especialmente prohibido por EA95. Todo corte debe llevar un repaso de bordes realizado mediante piedra esmeril, fresa o cepillo cuyo fin es eliminar rebabas, estrías o irregularidades. Este repaso debe de ser especialmente cuidadoso en aceros A52. Las juntas preparadas se requieren para soldaduras a tope, donde ha de asegurarse una penetración de la soldadura. En soldaduras de ángulo basta con un corte recto con un tratamiento de repaso adecuado.
Junta en V
Junta T en semi-U
ángulo de la junta radio del talón
espesor talón
talón separación
pestaña
borde de la junta metal de aportación línea de fusión zona de influencia térmica
metal de base
zona de soldadura
Figura 1. Juntas y soldadura a tope.
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Soldaduras de ángulo
Soldaduras a tope con penetración parcial
garganta a
Plano abatido Plano de la garganta
a
ta
σ
τa τn
a z e f ic tu d i g l o n
a
n
tn ! co =
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*2
(
*2
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)
≤!
u
Figura 2. Soldadura de ángulo y su verificación.
4.- La imp ort ancia de las posi cio nes de soldeo La propia naturaleza del soldeo en la que se producen efectos de atracción electromagnética permite que el mismo pueda realizarse en posiciones distintas de la horizontal o plana; así pueden realizarse soldaduras en pared, tanto horizontales como verticales o inclinadas y soldaduras en techo. La soldadura más fácil de realizar, sobre todo cuando se realiza a mano, es la soldadura plana que en obra no siempre es posible realizarla; consecuentemente con esa facilidad su realización es más perfecta, con menos defectos. Soldaduras en posiciones difíciles, sobre todo en techo implican la aparición de defectos con mayor frecuencia. Es a estas soldaduras a las que se debe inspeccionar de una manera más cuidadosa. La norma EA-95 recomienda soldaduras planas realizadas en taller, debiendo este estar dotado de medios para voltear las piezas hasta esa posición. Esta misma norma recomienda evitar en lo posible soldaduras en obra recomendando explícitamente las uniones soldadas en taller y atornilladas en obra. En caso de realizar soldaduras de obra se requerirá la cualificación del soldador adecuada al tipo de soldadura a realizar.
5.- El material d e base y los electro dos En estructuras metálicas el material de base es muy constante, tiene poquísimas variaciones en lo que se refiere a composición dentro de una determinada clase y grado, esto es una ventaja puesto que evita incertidumbres de origen y por tanto existe menos riesgo a la hora de acertar con el resto de las variables intervinientes en el proceso electrodos, corriente, velocidad, etc. La elección de los tipos de aceros a emplear en una determinada estructura es importante y la NBE le dedica un anejo en el que incluye una serie de recomendaciones y un procedimiento para cuantificar en cierto modo la importancia del elemento de modo que permita recomendar un determinado tipo de acero y su grado. El principal riesgo de las estructuras soldadas es el de la rotura frágil siendo la composición del acero y su resiliencia los factores que definen la susceptibilidad de rotura. Las distintas circunstancias que influyen son: Temperatura mínima: se establecen dos grupos de temperaturas, no menores de –10º C, menores de –10º y mayores de –30º. Temperaturas negativas superiores a –30º que pueden encontrarse en el interior de algunas cámaras frigoríficas requieren estudio especial. Espesor del elemento: La probabilidad de riesgo de rotura frágil se incrementa con el espesor, es por tanto la limitación que impondrá la norma una vez clasificado el elemento. Deformación en frío: Es también uno de los factores a tener en cuanta en el proyecto de estructuras toda vez que la deformación aumenta el riesgo.
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Clase de los esfuerzos: Los esfuerzos dinámicos aumentan el riesgo de rotura frágil frente a los estáticos. Estados tensionales: Los estados de tensiones triaxiales favorecen la rotura frágil. Hay que tener en cuenta que aún siendo los estados de tensiones debidos a las cargas fundamentalmente planos, las soldaduras o las deformaciones en frío pueden presentar estados triaxiales de tensión. Forma de ejecución: La forma en que se fabrica la pieza puede introducir tensiones residuales que conduzcan a estados triaxiales no deseados. La norma define dos tipos de ejecución: normal y difícil (elementos con entalladuras, cambios bruscos de sección o aquellos que tienen soldaduras transversales a los esfuerzos). Como regla general se recomienda no superar los 50 mm de espesor en los elementos estructurales empleando el grado del acero (grados b, c d) como un factor que permitirá elevar los espesores a emplear para unas condiciones dadas. Los electrodos más aconsejables son los de rutilo, si bien pueden emplearse electrodos básicos cuando hay exigencias de tenacidad (cuando la estructura vaya a estar sometida a cargas dinámicas o térmicas). EA-95 admite electrodos de las calidades siguientes: Estructural intermedia, ácida, básica, orgánica, de rutilo y de titanio, todos ellos de las clases normal y gran penetración. Los electrodos deberán conservarse adecuadamente de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
6.- Defectos de las uni ones so ldadas Pueden ser de varios tipos y producidos por diversas causas. Los defectos más importantes son los siguientes: • Fisuras • Cavidades y poros Inclusiones • Defectos de fusión • Falta de penetración • • Defectos de forma
Fisuras Son discontinuidades producidas por rotura local, la cual puede ser provocada por enfriamiento o por los esfuerzos transmitidos, es decir una vez que la soldadura ha entrado en carga. Cuando son microscópicas reciben el nombre de microfisuras. Tanto unas como otras pueden ser internas o externas y pueden producirse en el metal fundido, en la zona de unión, en la zona de influencia térmica o en el metal de base. Se clasifican en varios tipos bien por el lugar de aparición o por su dirección: Longitudinales son las que llevan dirección paralela a la dimensión mayor de la soldadura. Transversales las perpendiculares a la longitud mayor. Radiales son las fisuras aisladas cuyo origen es un punto común. Cuando son pequeñas se denominan de estrella (star cracks). De cráter son las que aparecen en los extremos (cráteres) de la soldadura. Fisuras discontinuas se denominan a las que están orientadas de cualquier forma. Ramificadas son aquellas fisuras que están ligadas entre si y se presentan en forma arborescente a partir de una fisura común. Las causas más usuales que originan las fisuras son el empleo de electrodos inadecuados y la excesiva rigidez de las piezas a unir. Las fisuras pueden aparecer durante el proceso de soldeo, en el tratamiento térmico posterior (enfriado demasiado rápido) o en la entrada en servicio de la pieza. En numerosas ocasiones la fisura comienza en un defecto superficial o interno, tales como una mordedura, un poro, etc. Las fisuras son especialmente peligrosas porque producen una disminución de la sección resistente, concentración de tensiones en los extremos y son zonas débiles en ambientes corrosivos. Cavidades y por os Este tipo de defectos se deben a diversas causas, siendo las más importantes la presencia de residuos ajenos al proceso, tales como óxidos, en definitiva a la falta de limpieza y preparación; también se deben a otras causas como la excesiva intensidad de la corriente que calienta los electrodos por encima de la temperatura adecuada de fusión, al empleo de electrodos húmedos, a defectos del recubrimiento, y, finalmente, a mala técnica de soldeo con arco demasiado largo. Algunos tipos de estos defectos son los siguientes:
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Sopladura, es una cavidad formada por la oclusión de gases en el interior de la soldadura formando diferentes tipos de porosidades (esferoidal, alargada, vermicular, etc.). Picadura se denomina al poro de pequeña dimensión que queda abierto a la superficie. Rechupe es una cavidad debida a la contracción del metal durante el enfriamiento. Cuando se produce al final del cordón se denomina rechupe de cráter . Debido a que el gas ocluido cuando se forma el poro está a alta temperatura, al enfriarse sin variación de volumen, se reduce la presión a valores muy por debajo de la presión atmosférica, no representando, en general defectos graves, salvo cuando los poros se encuentran situados en los planos de tensiones máximas. Los poros reducen la sección neta resistente de la soldadura. Mordedura Inclusiones de gas
Inclusiones de gas Mordedura
Penetración incompleta Fisuras
Desbordamiento Falta de fusión
Fisuras Escorias Desbordamiento Penetración incompleta
Garganta insuficiente
Figura 3. Defectos en soldaduras a tope y de ángulo.
Inclusiones sólidas Cualquier materia extraña, que quede aprisionada en el metal fundido, diferente de los metales de base y de aportación de la soldadura constituye una inclusión sólida. Las más frecuentes son las escorias, los óxidos y las inclusiones metálicas. Las escorias son inclusiones procedentes la mayor parte de las veces del propio recubrimiento del electrodo, o de acumulaciones extrañas sobre este, pueden presentarse aisladas, alineadas o esparcidas. Los óxidos son de tipo metálico y quedan aprisionados durante el proceso de soldeo. Las inclusiones metálicas son principalmente de metales tales como el tungsteno, cobre etc. Las causas de estas inclusiones son principalmente la falta de limpieza, sobre todo en soldaduras de varias pasadas. También se producen por una mala distribución de los cordones, la incorrecta inclinación de los electrodos o la falta de intensidad de la fuente energética. La importancia de estos defectos depende del tamaño de la inclusión y pueden ser más evidentes o amplificarse durante el servicio de la estructura. Defectos de fus ión Este tipo de defectos se deben en principio a la falta de ligazón entre el metal de aportación y el metal de base o entre las diferentes pasadas del cordón. Se puede presentar en los bordes, falta de fusión lateral, entre pasadas y en la raíz. Este defecto se debe generalmente a una mala preparación de los bordes. También se puede producir por una mala operatoria con un arco demasiado largo, débil intensidad o excesiva velocidad de avance. Es un defecto grave que afecta a la calidad metalúrgica de la unión. Provoca la aparición de fisuras y una disminución de la resistencia. Además facilita la corrosión localizada. Falta de penetración Es debida a una fusión parcial de los bordes provocando discontinuidad de los mismos. Es provocada por una separación incorrecta de los elementos a unir durante el soldeo, al empleo de electrodos excesivamente gruesos, a una velocidad de avance excesiva o a una baja intensidad. Su principal consecuencia es la disminución de la resistencia de la unión. Defectos d e forma Se deben a la falta de geometría de la superficie externa en relación con el perfil correcto esperado. Los tipos de defectos de geometría más frecuentes son:
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Mordeduras, faltas de metal en los bordes del cordón o en alguna de sus pasadas. También pueden aparecer en la raíz. Sobreespesores, son debidos a un espesor excesivo en las pasadas finales. En las soldaduras de ángulo se denomina convexidad excesiva. Sobrepenetración, es un exceso de metal en la raíz de las soldaduras ejecutadas por un solo lado. Ángulo de sobreespesor incorrecto, se debe a un valor excesivo del ángulo del plano tangente al metal de base y el del cordón en la línea de unión de ambos. Desbordamiento, es un exceso de metal de aportación que se solapa con la superficie del metal de base sin unirse con este. Defectos de alineación, se producen por diferencia de nivel entre las piezas soldadas o por un ángulo distinto del previsto. Hundimiento, es un desplazamiento del metal depositado provocado por una fusión excesiva que provoca una falta o un exceso de metal. Hueco, es un hundimiento que da lugar a una perforación de la soldadura. Falta de espesor , se debe a una insuficiencia local o continua del metal de aportación. Falta de simetría de las soldaduras de ángulo. Anchura y superficie irregulares. Rechupe de la raíz, es una falta de espesor provocado por contracción del metal fundido. Quemado, es provocado por una ebullición del metal fundido que produce una formación esponjosa en la raíz. Empalme defectuoso, es una irregularidad local de la superficie del cordón en una zona de empalme. En las figuras 4 y 5 se dan una serie de recomendaciones sobre formas deseables, admisibles e inaceptables tanto para soldaduras a tope como de ángulo.
Secciones deseables
Secciones inaceptables
Convexidad excesiva
Garganta insuficiente
Mordedura excesiva
Desbordamiento
Figura 4. Defectos de forma de las soldaduras a tope.
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Secciones deseables
Secciones admisibles
Secciones inaceptables
Garganta insuficiente
Convexidad excesiva
Mordedura excesiva
Desbordamiento
Superficie de fusión insuficiente
Fusión incompleta
Figura 5. Defectos de forma de las soldaduras de ángulo.
7.- Los métodos de insp ección Los métodos de inspección y ensayo se agrupan en dos tipos: destructivos y no destructivos. Los primeros, que se realizan exclusivamente en laboratorio, se dirigen principalmente al test de procesos previo a la soldeo definitivo para contrastar procedimientos, corrientes, electrodos, etc. y son de varios tipos: de tracción, de plegado, de dureza, de fatiga, de impacto. También este tipo de ensayos se dirigen a la diagnosis de causas de roturas y accidentes. Consisten en toma de muestras que posteriormente van a ser analizadas por diversos procedimientos más o menos sofisticados. Entendemos en este artículo que es mas interesante dedicar atención a la inspección con procedimientos no destructivos, que van a permitir realizar el control de calidad de la estructura soldada. Los ensayos no destructivos se realizan sobre la soldadura definitiva y existen diferentes métodos que se describen sucintamente.
Inspección visual Es el método más extendido. Debe de realizarse por personal muy entrenado, que posea gran agudeza visual, natural o corregida y puede ayudarse de algunos elementos auxiliares: galgas para medir defectos como la falta de alineación, la abertura de la raíz, los parámetros de la junta y las dimensiones de la soldadura; también se emplean otros instrumentos como dispositivos de iluminación, reglas y cintas métricas, imanes, lápices termoindicadores, termómetros y lupas. Para inspección visual en el interior de tubos se utiliza un instrumento óptico dotado de foco de iluminación denominado boroscopio de fibra óptica o fibroscopio que permite visualizar el interior e incluso tomar fotografías o imágenes de televisión. La inspección visual afecta a todas las fases del proceso, desde el acopio de materiales y su conservación hasta las fases de preparación y ejecución y finalmente la soldadura definitiva. Su finalidad es detectar defectos superficiales y externos tales como fisuras, mordeduras, apariencia de la soldadura y parámetros de la misma. El inspector visual debe atender especialmente a la preparación de la junta toda vez que muchos defectos internos de la soldadura, pueden prevenirse en esta fase. Durante la ejecución de las soldaduras los inspectores pueden ayudarse de patrones metalográficos, realizados en las mismas condiciones en las que se está realizando el soldeo. Inspección con líquidos p enetrantes Es un examen que permite detectar fisuras o defectos que afloran a la superficie y que no son visibles a simple vista. Consiste en aplicar un líquido sobre la superficie dejándolo actuar durante unos minutos para que penetre en las posibles grietas. Después se retira el exceso, limpiando la superficie y aplicando un revelador, polvo u otros productos que se impregnan con el líquido que aflora de la grieta evidenciándola claramente. Pueden realizarse fotografías que documentan la inspección. Se emplean dos tipos de líquidos penetrantes: Fluorescentes, más indicados para la inspección en taller
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y coloreados para inspección en obra. La inspección con líquidos fluorescentes requiere el empleo de fuentes luminosas de alta intensidad filtradas mediante cristales para resaltar los pigmentos fluorescentes.
Inspección con partículas magnéticas Es un procedimiento rápido y práctico para detectar fisuras y otros defectos internos o invisibles a la vista normal (es capaz de detectar fisuras de hasta una diezmilésima de milímetro). Aprovecha la distorsión que una fisura produce en las líneas de un campo magnético creado mediante un magnetizador de imanes o por corriente eléctrica. Previamente se ha pulverizado la zona a inspeccionar con partículas magnéticas finamente divididas. La inspección se puede realizar por vía seca o por vía húmeda. La observación puede ser registrada mediante fotografía. Una vez finalizada debe procederse a la desmagnetización en el caso de que la pieza vaya a ser mecanizada. No es necesario hacerlo en el caso de estructuras. Inspección radiográfica Se funda en la interpretación de las imágenes producidas sobre una placa radiológica impresionada por rayos X o rayos ! después de haber atravesado la unión soldada. Es un procedimiento muy fiable para espesores de pared de 16 a 20 mm, para espesores mayores se recomiendan los ultrasonidos. Se emplea principalmente para uniones soldadas a tope puesto que las soldaduras en ángulo son difícilmente radiografiables. Permite detectar defectos tales como fusiones incompletas, porosidades e inclusiones de escorias. Este procedimiento siempre proporciona un documento real de inspección. Inspección por ultrasonidos Este procedimiento utiliza la propagación del sonido en un medio sólido como elemento diferenciador de los posibles defectos en el interior de la soldadura toda vez que cambia las características de las ondas sónicas al faltar metal (fisuras o porosidades) o su composición (escorias o defectos de fusión). Se puede con los aparatos modernos tener un registro electrónico de la inspección. Es un procedimiento poco adecuado para soldaduras de ángulo.
8.- El dis eño y la comp rob ación de la unión s oldada Toda unión de dos o más elementos forma parte de la estructura y como tal debe ser capas de transmitir los esfuerzos a los que se vea sometida a lo largo de su vida útil. El diseño de una unión debe cumplir ciertos requisitos básicos: En primer lugar debe responder fielmente al modelo de cálculo simplificado requerido para la estructura, es decir si se proyecta una articulación, esa unión una vez materializada no debe transmitir momentos; si se trata de una unión rígida es evidente que debe comportarse como tal. Es no obstante evidente que hay un segundo nivel de cálculo que consiste en tener en cuenta la deformabilidad de las uniones rígidas y un cierto grado de rigidez de las articuladas. Introducir estos factores en el cálculo de estructuras de edificación, ni es corriente ni está al alcance de todos los calculistas. En segundo lugar se deben proyectar uniones lo más sencillas posible, que no tengan recovecos, que no introduzcan tensiones residuales en exceso, que sean accesibles para su realización y para su inspección, etc. No es siempre más conveniente una soldadura mayor, puesto que además de ser más cara puede ser más dañina que beneficiosa. En tercer lugar el estudio mecánico de la unión debe de ser adecuado, la determinación de los esfuerzos, cuidadosa, y el estado límite correspondiente, satisfecho. Estos análisis a veces no son fáciles y el técnico proyectista no debe dejarlos para el constructor pues ello puede dar lugar a correcciones de los diseños al no poderse realizar físicamente la unión prevista y tener que rectificar el proyecto inicial. Las Normas (NBE, Eurocódigos, UNE, y otras) proporcionan formulaciones de cálculo adecuadas para uniones típicas que resuelven la mayoría de los casos que puedan presentarse en construcción de Estructuras Metálicas. Salirse de estas disposiciones supone la necesidad de realizar un análisis detallado de la tensiones. La verificación de las soldaduras de ángulo se realiza en Estado Límite Último, es decir con esfuerzos ponderados, verificando el plano de la garganta como se indica en la figura 2. Un ejemplo ilustrativo de la necesidad de una buena ejecución que no sobredimensione la unión se plantea en el siguiente ejemplo: La unión por el alma de un perfil IPE con soldaduras de ángulo es una materialización adecuada para una unión que no transmita momento, es decir para una articulación; no obstante si se suelda con una longitud excesiva, la unión se rigidiza, transmite
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momento al soporte (momento no previsto en el cálculo) y además a la propia soldadura que puede fisurar en sus extremos traccionados y llegar a la ruina de la unión.
9.- Recom endaciones en Estruc tur as Metálicas Es importante una adecuada accesibilidad de la soldadura teniendo en cuenta el tamaño y movimientos necesarios a efectuar durante el soldeo. No es recomendable el realizar soldaduras superiores a las estrictas de cálculo, ya que además de encarecer las mismas, entrañan peligros debido a la influencia negativa que una mayor aportación de calor tiene en la zona afectada (tensiones residuales, cambios en la estructura microcristalina del metal, etc.). No obstante lo anterior algunos autores recomiendan en Estructuras Metálicas no emplear gargantas de soldadura inferiores a 5 mm para asegurar la fusión (Reina, 1986). Otra recomendación es la de incrementar en 1 mm la garganta como protección anticorrosiva. Las soldaduras de ángulo son en general preferibles a las soldaduras a tope no solo por el menor coste sino por la menor incidencia termo-metalúrgica en el proceso. Las soldaduras alrededor de una sección (perfil, tubo rectangular,..) no deben empezar o terminar en una de las esquinas de la sección. Cuando se trata de espesores pequeños se deben evitar soldaduras de varias pasadas. Siempre que sea posible se debe soldar en plano, girando la pieza, puesto que el soldeo es más perfecto. En ocasiones es conveniente puntear con soldaduras cortas antes de realizar la soldadura definitiva. Es conveniente evitar el soldeo de piezas con espesores muy diferentes, de acuerdo con las recomendaciones de la Norma, si es necesario hacerlo es recomendable precalentar la pieza de mayor espesor. Deben evitarse en lo posible soldaduras en las zonas del elemento estructural donde se produzcan esfuerzos mayores. Para el soldeo en obra deben tomarse precauciones como las de proteger los trabajos del viento y la lluvia y suspender los trabajos de soldeo si la temperatura ambiente desciende de 0º, salvo que se proteja el soldeo mediante precalentamiento adecuado de las piezas. Se tomarán las precauciones adecuadas para reducir hasta límites tolerables las inevitables deformaciones que la soldadura introduce en los elementos unidos. Estas deformaciones pueden ser de tipo lineal, tanto longitudinal como transversal y de tipo angular. Para atenuar las tensiones inducidas por estas deformaciones se deben seguir cuatro principios básicos. El principio de simetría que compensa deformaciones sobre todo de tipo angular, (en uniones en T soldar por los dos lados). El principio de libertad que reduce las tensiones de todo tipo si la pieza no coaccionada puede seguir los movimientos inducidos por el soldeo. El principio de accesibilidad, ya que se evitaran defectos en la soldadura si la posición de soldeo es más fácil. Finalmente el principio de enfriamiento, que requiere la ejecución más idónea de la secuencia de cordones para evitar la acumulación de calor en la zona de influencia térmica y esta será menor. A pesar de todas las precauciones si hay deformaciones no tolerable estas serán corregidas mediante deformación en frío, asegurándose de que en esta corrección no aparecen fisuras en los cordones. Cada día se emplean con mayor profusión estructuras de acero galvanizado, sobre todo en la industria. Es posible soldar este tipo de estructuras siempre que se tomen las medidas adecuadas al eliminar la capa de óxido de zinc si esta eliminación se hace mediante quemado ya que se desprenden gases tóxicos. Si el soldeo se hace mediante el procedimiento MAG (Metal Active Gas), la capa protectora se quema en el mismo proceso de soldeo. Finalmente hay que insistir una vez más en la importancia de realizar las soldaduras por técnicos debidamente cualificados y acreditados por un centro oficial o instituto autorizado.
10. Bib lio grafía AISC. (1986). Manual of Steel Construction. American Institute of Steel Construction. Chicago. USA. ARGÜELLES ÁLVAREZ y otros. (2001). Estructuras de acero: uniones y sistemas estructurales. Ed. Bellisco. Madrid. Dutta, D. y otros. (1998). Guía de diseño para la fabricación, ensamble y montaje de estructuras de perfiles tubulares. Ed. Comité Internacional para el Desarrollo y el Estudio de la Construcción Tubular. Bilbao.
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