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AWS D 14 Version Traducida 2 Fisica (Universidad Nacional de San Agustín)

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AWS D14.3/D14.3M:2000

AWS D14.3/D14.3M:2000 Una Norma Nacional Americana

Especificaciones para la Soldadura de Equipos de Movimiento de Tierra y de Construcción

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Palabras Clave— Soldaduras Estructurales, reparación de campo, soldadura de equipo de movimiento de tierra, soldadura de equipo de construcción.

AWS D14.3/D14.3M: 2000 Una Norma Nacional Americana Aprobado por el Instituto Nacional Americano de Normas 7 de Junio del 2000

Especificación para la Soldadura de Equipos de Movimiento de tierra y Construcción Reemplaza a ANSI/AWS D14.3-94 Elaborado por AWS D14 Comité de Maquinaria y Equipo Bajo la Dirección del Comité de Actividades Técnicas del AWS Aprobado por el Directorio de AWS

Resumen Esta especificación proporciona las normas para el procedimiento de soldaduras estructurales utilizadas en la manufactura de equipos de movimiento de tierra y de construcción. Tales equipos están definidos como auto propulsados, maquinaria para carretera y campo. Las responsabilidades del fabricante conllevan a las prácticas de soldadura que han sido probadas con éxito dentro de la industria en la producción de ensamblajes de soldaduras en estos equipos. Los detalles básicos de la dimensión de soldaduras están definidos e interpretados para su aplicación a lo largo de este documento. Se elaboraron las provisiones para identificar los metales base utilizados en estos ensamblajes de soldaduras. Se incluye los procedimientos para asegurar que éstos son soldados con procesos de soldaduras compatibles e identificables tomando en consideración los factores que afectan la soldabilidad. Esta Especificación hace uso de las Unidades Convencionales Americanas y el Sistema Internacional de Unidades (SI) ya que éstos no son equivalentes, cada sistema debe usarse independientemente del otro.

Sociedad Americana de Soldadura 550 N.W. LeJeune Road Miami Florida 33126

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Declaración de Uso de las Normas Nacionales Americanas AWS

Todas las Normas (códigos, especificaciones, prácticas recomendadas, métodos, clasificaciones y guías) de la American Welding Society (AWS) son normas de consenso voluntario y han sido desarrolladas acorde con las reglas del American National Standards Institute (ANSI). Cuando AWS American National Standards (Normas Nacionales Americanas) son incorporados o son anexados a documentos bajos regulaciones estatales y federales, o regulaciones de otros gobiernos, sus provisiones cargan la total autoridad legal del estatuto. En tales casos, cualquier cambio a una norma AWS debe ser aprobado por el gobierno con jurisdicción legal antes de que puedan ser parte de esas leyes y regulaciones. En todos los casos, estas normas cargan la total autoridad legal del contrato o documento legal que invoca las normas AWS. Donde exista esta relación contractual, los cambios o desviaciones de un requerimiento de una norma AWS deben ser acordados entre las partes en contratación. International Standard Book Number: 0-87171-608-9 American Welding Society, 550 N.W. LeJeune Road, Miami, FL 33126 © 2000 by American Welding Society. Se reservan todos los Derechos Impreso en los Estados Unidos de América AWS American National Standards fueron desarrollados por un proceso de consenso de desarrollo de normas que junta a voluntarios representando varios puntos de vista que son intercambiados para lograr un consenso. Mientras que AWS administra el proceso y establece las reglas para promover la equidad del desarrollo del consenso, no ensaya individualmente, evalúa o verifica la exactitud de la información o solidez de cualquier juicio contenido en sus normas. AWS se exime de la responsabilidad de cualquier daño a personas o a propiedades, u otros daños de cualquier naturaleza,así sean especiales, indirectos, consecuenciales o compensatorios, resultando directamente o indirectamente de esta publicación, o por el uso o dependencia de esta norma. AWS tampoco da garantía sobre la exactitud o integridad de cualquier información publicada. Emitiendo y haciendo esta norma disponible, AWS no se compromete a prestar servicios profesionales para o en nombre de ninguna persona o entidad, y AWS tampoco se compromete a llevar a cabo ningún servicio insolvente por cualquier persona o entidad a cualquiera otra persona. Cualquiera que use este documento debe depender en su juico y en su conocimiento independiente o, como sea apropiado, buscar la ayuda de un profesional competente para poder llevar a cabo el ejercicio con el cuidado requerido en cualquier circunstancia. Esta norma podrá ser reemplazada por la publicación de nuevas ediciones. Los usuarios deberán asegurarse que tienen la última edición.

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La publicación de esta norma no autoriza la violación de cualquier patente. AWS se exime de la responsabilidad de cualquier violación de una patente que resulte del uso o por causa de esta norma. Finalmente, AWS no tiene la jurisdicción, no monitorea, vigila o aplica el cumplimiento de esta norma ni tiene la potestad de hacerlo. Las interpretaciones oficiales de cualquiera de los requerimientos técnicos de esta norma pueden obtenerse mediante una solicitud por escrito al Director de Servicios Técnicos a cargo ( Managing Director Technical Services), American Welding Society, 550 N.W LeJeune Road, Miami, FL 33126 (ver anexo E). Con respecto a inquietudes técnicas sobre las normas AWS, se prestan opiniones orales sobre las normas AWS. Sin embargo, estas opiniones solo representan opiniones personales de aquellas personas que las generen. Estas opiniones no forman parte de AWS, y tampoco constituyen opiniones o interpretaciones oficiales o no oficiales sobre AWS. Además, las opiniones orales son informales y no deben ser usadas como sustitutas de una interpretación oficial. Esta norma está sujeta a revisión en cualquier momento por el Comité AWS D14 Comité de Maquinarias y Equipos. Debe ser revisado cada cinco años, en caso contrario, deberá ser reafirmado o retirado. Los comentarios (recomendaciones, adiciones o supresiones) y cualquier información pertinente usado para mejorar esta norma tendrá que ser enviado a la sede de AWS. Tales comentarios recibirán una revisión considerada por el Comité AWS D14 sobre Maquinarias y Equipos y el autor del comentario será informado de la respuesta del Comité. Existen invitados en todas las reuniones del Comité AWS D14 sobre Maquinarias y Equipos para que expresen sus opiniones verbalmente. Los procedimientos de apelación a cualquier decisión adversa sobre algún comentario se encuentran en Reglas de Operación del Comité de Actividades Técnicas (Rules of Operation of the Technical Activities Committee). Se puede obtener una copia de estas reglas en American Welding Society, 550 N.W. LeJeune Road,Miami, FL 33126.

Derechos de Copia. La autorización para fotocopiar para propósitos internos, personales o educacionales para el uso interno, personal, o educacional para clientes específicos, es concedido directamente por el American Welding Society, con la previa cancelación del costo al Copyright Clearance Center, 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923, teléfono: (978) 750-8400; página web: http://www.copyright.com

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Personal AWS D14 Comité de Maquinarias y Equipos D. J. Landon, Chair L. Y. Sunwoo, 1st Vice Chair D. J. Malito, 2nd Vice Chair M. O. Kulp, Jr., Secretary L. E. Anderson *R. G. Bartifay P. W. C a m e ro n *C. E. Childress P. Collins *G. E. Cossaboom *R. D. Cutcher G. L. Gapp *R. T. Hemzacek B. D. Horn *C. F. Koenig T. J. Landon D. C. Martinez B. McNeese A. R. Mellini *H. W. Mishler L. D. Monaghan, Sr. R. E. Munson J. G. Nelson A. R. Olsen P. J . Pa lz k ill *W. C . P u g m i r e B. E. Schaltenbrand L. Schweinegruber W. A. Svekric H. W. Ward S. W. Wismer E. G. Yevick V. R . Z eg e r s

Vermeer Manufacturing Company Lockheed-Martin UT-Battelle Girard Machine Company, Incorporated American Welding Society Hydralic Technologies, Incorporated Consultant Crenlo, Incorporated Consultant WeldCon Engineering Consultant TLT-Babcock, Incorporated Link-Belt Construction Equipment Company Consultant Acutus Gladwin C. Fred Koenig, PE Chicago Bridge & Iron Company Danmar Engineering Company, Incorporated Iowa Mold Tooling Company, Incorporated Mellini & Associates Consultant Hartford Steam Boiler Mechanical & Materials Engineering TRW, Incorporated Oldenburg Group—Lake Shore, Incorporated Consultant Consultant JS Engineering, Incorporated Robinson Industries, Incorporated Welding Consultants, Incorporated Euclid-Hitachi Heavy Equipment, Incorporated Consultant Weld-Met International Group R E Technical Services, Incorporated

AWS D14 Sub Comité de Equipos de Movimiento de Tierra y de Construcción

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P. J. Palzkill, Chair M. O. Kulp, Jr., Secretary L. E. Anderson *R. G. Bartifay *E. M. Beck M. D. Bell F. G . B r ie s P. W. C a m e ro n G. D. Fairbanks *S. E. Faltas

Consultant American Welding Society Hydralic Technologies, Incorporated Consultant Law Engineering & Environmental Services Preventive Metallurgy John Deere Dubuque Works Crenlo, Incorporated Gonzales Industrial X-Ray, Incorporated International Truck and Engine Corporation

AWS D14 Sub Comité de Equipos de Movimiento de Tierra y de Construcción (Continuación) G. L Gapp D. J. Landon T. J. Landon G. W. Martens B. McNeese W. E. Mumford A. R. Olsen G. S. Pike *W. C. Pugmire J. H. Siwicke A. E. Tippitt H. W. Ward J. Warren A. D. Wilson E. G. Yevick *Advisor

Link-Belt Construction Equipment Company Vermeer Manufacturing Company Chicago Bridge & Iron Company Link-Belt Construction Equipment Company Iowa Mold Tooling Company, Incorporated Production Welding Systems, Incorporated Oldenburg Group-Lake Shore, Incorporated Grove Crane Consultant Caterpillar, Incorporated John Deere Dubuque Works Euclid-Hitachi Heavy Equipment, Incorporated CNH Global Bethlehem-Lukens Plate Weld-Met International Group

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Prefacio (Este Prefacio no es parte de AWS D14.3/D14.3M: 2000, Especificación para Soldadura de Equipos de Movimiento de Tierra y de Construcción, Pero solo se incluye por propósitos informativos.) AWS publicó primero la Especificación para Soldadura de Equipos de Movimiento de Tierra y Construcción en 1977 para proporcionar una Especificación de soldadura donde no haya existido ninguna con anterioridad. Por definición, los tipos de equipo que están mencionados en esta Especificación son numerosos y variados. Se hizo todo el esfuerzo en reflejar las mejores prácticas de soldadura empleadas por los fabricantes dentro de la industria, e incorporar todos los métodos variados que se hayan probado con éxito por fabricantes particulares. Esta publicación se elabora con estos antecedentes para mejorar la interpretación y el efecto de implementación. Se han añadido provisiones para permitir la modificación de los equipos de campo y la responsabilidad de reparar o modificar se encuentra establecida de manera específica. Las Tablas y Figuras han sido actualizadas o aclaradas para que reflejen el desarrollo más reciente y promuevan la normalización. Esta publicación es la primera de las Especificaciones D14.3 que hace uso de ambas Unidades, Unidades Convencionales Americanas y el Sistema Internacional de Unidades (SI). La medidas no son exactamente equivalentes, por lo tanto cada sistema debe ser utilizado independientemente del otro, sin combinarlas en ninguna forma. Al seleccionar las Unidades métricas racionales se utiliza la Guía Métrica Practica para la Industria de Soldadura (AWS A1.1) donde fuese más adecuado. La Tablas y Figuras hacen uso de ambas Unidades la Convencional Americana y SI, los cuales, con la aplicación de las tolerancias especificadas, se presta para la intercambiabilidad de productos en ambas unidades, las Convencionales Americanas y SI. Algunas medidas o tolerancias establecidas por los fabricantes en la industria, requieren una normalización más coherente. Por lo tanto, han sido seleccionados algunos números preferenciales y son utilizados para que guarden consistencia con dichos requerimientos. No hay restricciones para el uso de algún proceso o procedimiento de soldadura, siempre y cuando la soldadura cumpla con los requerimientos de calificación de la especificación. No se intenta limitar o restringir el progreso tecnológico de la soldadura de equipos de movimiento de tierra y de construcción, ni se infiere en ningún tipo de limitación. De la misma manera, no se intenta limitar el uso de algún metal base, preparación para la junta de soldadura, o consumible de soldeo capaz de ser calificado. Cualquier Comentario o inquietud con respecto a esta especificación será bienvenido. Pueden enviarse a la Secretaría del Comité de Maquinarias y Equipos, Sociedad Americana de Soldadura, 550 N.W. LeJeune Road, Miami, FL 33126. Las interpretaciones Oficiales de cualquier requerimiento técnico de esta norma pueden obtenerse enviando una solicitud por escrito dirigida al Director a cargo de la División de Servicios Técnicos de la Sociedad Americana de Soldadura. Se enviará una respuesta formal luego de que su solicitud haya sido revisada por el personal correspondiente según los procedimientos establecidos.

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Tabla de Contenidos

1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2. 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4. 4.1 4.2 4.3 5. 5.1 5.2 6. 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7. 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 8. 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

Personal……………………………………………………………………………………………………………………………. Prefacio…………………………………………………………………………………………………………………………….. Lista de Tablas………………………………………………………………………………………………………………….. Lista de Figuras…………………………………………………………………………………………………………………. Lista de Formas…………………………………………………………………………………………………………………. Requerimientos Generales………………………………………………………………………………………………………… Alcance………………………………………………………………………………………………………………………………………. Definiciones……………………………………………………………………………………………………………………….. Símbolos ………………………………………………………………………………………………………………………….. Unidades de Medida …………………………………………………………………………………………………….. Precauciones de Seguridad……………………………………………………………………………………………….. Documentos Aplicables………………………………………………………………………………………………………. Detalles Básicos de Soldadura…………………………………………………………………………………………….. Consideraciones para el tamaño de soldadura …………………………………………………………………… Soldaduras de Ranura de Filete ………………………………………………………………………………………… Soldaduras Intermitentes………………………………………………………………………………………………….. Soldaduras de Filete …………………………………………………………………………………………………….. Combinaciones de soldaduras de Ranura y Filete………………………………………………………………. Metales Base ……………………………………………………………………………………………………………….. Aceros estructurales y Metales no ferrosos …………………………………………………………………….. Propiedades ……………………………………………………………………………………………………………….. Calificación de Soldeo y Procedimiento …………………………………………………………………………….. Procesos de Soldadura y Consumibles ……………………………………………………………………………. Procesos …………………………………………………………………………………………………………………………. Consumibles …………………………………………………………………………………………………………………… Calificación del Proceso de Soldadura ……………………………………………………………………………….. Alcance …………………………………………………………………………………………………………………………… Requerimientos Generales …………………………………………………………………………………………….. Método I— Prueba de Prototipo …………………………………………………………………………………….. Método II—Pruebas de Calificación de Procedimiento ……………………………………………………. Método III—Procedimiento de Precalificación de Junta ………………………………………………….. Calificación del Personal de Soldadura ………………………………………………………………………….. Alcance …………………………………………………………………………………………………………………………… Generalidades ……………………………………………………………………………………………………………… Calificación del Soldador …………………………………………………………………………………………………. Calificación del Operario de Soldadura ………………………………………………………………………….. Operarios del Equipo de Soldadura Automática ……………………………………………………………… Calificación de Soldadores de Punto …………………………………………………………………………… Requerimientos para la operatividad y la Calidad de Soldadura ………………………………………. Alcance …………………………………………………………………………………………………………………………… Requerimientos Generales …………………………………………………………………………………………….. Preparación de Materiales ………………………………………………………………………………………………. Ensamblaje ………………………………………………………………………………………………………………. Calidad de soldaduras ……………………………………………………………………………………………………

5 7 10 11 13 14 14 14 14 15 15 15 16 16 16 17 17 17 17 17 17 18 18 18 18 20 20 20 21 25 31 78 78 78 79 86 87 87 95 95 95 95 96 96

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8.6 8.7 8.8 9. 10. 11.

Reparación de los Defectos de Soldadura ………………………………………………………………………. Limpieza ………………………………………………………………………………………………………………………… Tolerancia de las Dimensiones ……………………………………………………………………………………… Inspección ………………………………………………………………………………………………………………………. Modificación y Reparación de Campo ……………………………………………………………………………… Lectura Seleccionada ………………………………………………………………………………………………….. Anexo A - Especificación de Procedimiento de Soldadura Sugerido y Formatos de Registro de Pruebas de Calificación ……………………………………………………………………………………………………… Anexo B - Practicas recomendadas para el Tratamiento de Arco Metálico Protegido y Electrodos de Arco de Núcleo Fundente ……………………………………………………………………………… Anexo C - Instalaciones para Prueba de Doblez Guiada ……………………………………………………… Anexo D—Consideraciones de Seguridad ………………………………………………………………………….. Anexo E— Lineamientos para la Preparación de Consultas Técnicas para el Comité de Maquinarias y Equipos………………………………………………………………………………………………………. AWS Lista de Documentos sobre Maquinarias y Equipos ……………………………………………………...

98 100 100 100 101 101 102 109 111 117 121 123

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Lista de Tablas

Ta b l a 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Página Pruebas de Calificación de procedimiento para Soldaduras de Ranura de Junta con Penetración Completa ……………………………………………………………………………………………………………………………. Clasificación de Soldabilidad— Productos Típicos de Acero ……………………………………………………. Clasificación de Soldabilidad …………………………………………………………………………………………………. Temperatura mínima de Precalentado e Interpase para los Procedimientos Precalificados ……… Requerimientos de Metal de Relleno para las Soldaduras de Ranura de Junta con Penetración Completa Precalificada …………………………………………………………………………………………………………. Amperaje Máximo para Soldadura de Arco Sumergido ………………………………………………………… Grupos de Clasificación de Electrodos —Calificaciones del Soldador ………………………………………… Tipo de Calificación del Personal para Soldadura y Limitaciones de Posición ………………………….. Pruebas de Calificación del Soldador …………………………………………………………………………………….. Grupos de Clasificación de Electrodos —Calificación del Soldador de Punto …………………………….. Tolerancias de habilidad para las Soldaduras de Ranura ………………………………………………………..

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26 26 27 75 76 77 79 80 82 93 97

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Lista de Figuras Figura 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

23 24

Soldadura de ranura con Junta Inclinada …………………………………………………………. Perfiles Cóncavos de Soldadura de Filete ………………………………………………………… Perfiles Convexos de Soldadura de Filete ………………………………………………………… Junta inclinada en T …………………………………………………………………………………….. Combinación de Ranura Biselada y Perfil de Soldadura de Filete …………………… Posiciones de Soldaduras de Ranura ………………………………………………………………. Posiciones de Soldaduras de Filete ………………………………………………………………. Posiciones de placas de Prueba para las Soldaduras de Ranura ……………………… Posición de Placas de Prueba para las soldaduras de Filete………………………………. Orden de Remoción de Especímenes de Prueba desde la Placa de Prueba Soldada a más de 3/4. [20 mm] de Espesor— Calificación de Procedimiento ……………..…. Orden de Remoción de Especímenes de Prueba desde la Placa de Prueba Soldada a 3/8 [10 mm] de Espesor—Calificación de procedimiento………………………………… Orden de Remoción de Especímenes de Prueba desde la Placa de Prueba Soldada a más de 3/4. [20 mm] de Espesor — Inclusión Eléctrica y Electro gas—Calificación de Procedimiento de Soldadura …………………………………………………………………………. Tensión de Espécimen de Sección Reducida ……………………………………………………... Barra Cilíndrica de Prueba para todo el Metal de Soldeo y Resistencia del Espécimen de soldadura cruzada ……………………………………………………………………... Prueba de Solidez de Soldadura de Filete para la calificación del Procedimiento ... Juntas con Penetración Completa, Juntas Soldadas Precalificadas de Arco Metálico Protegido ………………………………………………………………………………………………..…… Juntas con Penetración Parcial, Juntas Soldadas Precalificadas de Arco Metálico Protegido …………………………………………………………………………………………….……. Junta con Penetración Completa, Juntas soldadas Precalificadas de Arco Sumergido ………………………………………………………………………………………………………... Junta con Penetración Parcial, Juntas soldadas Precalificadas de Arco Sumergido……………………………………………………………………………………………………..…. Junta con Penetración Completa, Juntas Soldadas Precalificadas de Gas Metal y Arco con Núcleo Fundente……………………………………………………………………………….. Junta con Penetración Parcial, Juntas soldadas Precalificadas de Gas Metal y Arco con Núcleo Fundente……………………………………………………………………………. Detalles para Soldaduras de Filete Precalificadas con Soldadura por Arco Metálico Protegido (SMAW), Soldadura de Arco bajo Gas protector Metálico (GMAW), Soldadura de Arco Sumergido (SAW) y Soldadura de Arco con Núcleo Fundente (FCAW) ……………………………………………………………………………………………………. Placa de Prueba para Espesor ilimitado—Todas las Posiciones—Calificación del Soldador ………………………………………………………………………………………………….. Prueba de placa Opcional para Espesor Ilimitado— Posición Horizontal— Calificación del Soldador ……………………………………………………………………………….…

Página 17 18 18 19 19 22 23 24 25 29 29

30 31 33 34 39 47 52 58 61 69

74 83 84 11

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25 26 27 28 29 A 29 B 30 31 32 33 34 35 36 C1 C2 C3 C4 C4M

Prueba de Placa para Espesor Limitado—Todas las Posiciones—Calificación del Soldador ………………………………………………………………………………………………………. Prueba de Placa Opcional para Espesor Limitado—Posición Horizontal— Calificación del Soldador ………………………………………………………………………………. Especímenes de Doblez de Cara y Raíz …………………………………………………………. Espécimen de doblez de lado ………………………………………………………………………….. Rotura de Soldadura de Filete y placa de Prueba de Macro ataque—Calificación del Soldador— Opción 1 ………………………………………………………………………….. Método de Aplicación de carga en la rotura de soldadura de Filete del Espécimen de Prueba (Referencia 7.3.2.3—Opción 1) …………………………………………………….. Solidez de Soldadura de Filete (Doblez guiado de Raíz) Placa de Prueba— Calificación del Soldador— Opción 2 …………………………………………………………….. Ejemplo de Muestra de Habilidad ………………………………………………………………… Ejemplo de muestra de habilidad ……………………………………………………………….. Ejemplo de Muestra de habilidad ………………………………………………………………… Fillet Weld Break Specimen—Tack Welder Qualification ……………………………… Método de Ruptura de Espécimen—Calificación aceptable del Soldador de Punto Perfiles Aceptables y No Aceptables de Soldeo ……………………………………………….. Instalación de Prueba de Doblez guiado …………………………………………………….. Instalación alternativa de prueba de Doblez Guiado Equipado con Rodamiento para eyección del interior del Espécimen de Prueba…………………..…………………… Instalación alternativa de prueba de Doblez Guiado por Envoltura ………………….. Prueba de Doblez Nomográfica ……………………………………………………………….. Prueba de Doblez Nomográfica—Unidades Métricas ……………………………………….

85 87 88 89 90 90 91 92 92 92 94 94 100 112 113 114 115 116

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Lista de Formas

Figura A1 A2 A3 A4

Especificaciones de Procedimiento de Soldadura …………………………………………… Técnica de Soldadura …………………………………………………………………………………….. Registro de Procedimiento de Calificación …….……………………………………………. Registro de Prueba de calificación del Soldador y el Operador de Soldadura

Página 103 104 105 107

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Especificación para Soldadura de Equipos de Movimiento de Tierra y Construcción

1. Requerimientos Generales 1.1 Alcance 1.1.1 Esta Especificación se aplica a todas soldaduras estructurales1 utilizadas en la fabricación de equipos de movimiento de tierra y construcción2. Refleja las prácticas de soldadura empleadas por lo fabricantes dentro de la industria e incorpora varios métodos que han sido probados con éxito por fabricantes particulares3. No hay restricciones para el uso de algún proceso o procedimiento de soldadura, siempre y cuando la soldadura cumpla con los requerimientos de calificación de la especificación. No se intenta limitar o restringir el progreso tecnológico de la soldadura de equipos de movimiento de tierra y de construcción, ni se infiere en ningún tipo de limitación. Los criterios de Diseño para el estrés permitido en los metales base y los de relleno y el análisis de fatiga para juntas soldadas no están publicadas en la Especificación. EL usuario hará uso de la Especificación para Soldadura de Equipos de Movimiento de Tierra y Construcción AWS D14.4 o las prácticas y principios de ingeniería apropiados para los criterios de diseño. 1.1.2 La adhesión del fabricante a esta Especificación incluirá responsabilidad en cuanto a: (1) La Soldadura, definido en el punto 1.1.1 según esta Especificación.

cargadores, camiones volquete, palas eléctricas, retroexcavadoras, grúas móviles, excavadoras de cuchara y equipos similares que se consideran dentro de esta especificación. 3. Fabricante hace referencia a la organización responsable del desempeño del trabajo que se incluye en esta Especificación. (2) Producción de soldaduras según está designado en los bosquejos con los símbolos apropiados y las notas, con el detalle suficiente para mostrar la preparación de la junta compatible con los procesos aplicados. (3) Proporcionar las Especificaciones del procedimiento de soldadura por escrito (WPSs) (4) Registrar y mantener los resultados de todo el desempeño del soldador y las pruebas de calificación del procedimiento. (5) Usar controladamente los metales base y los consumibles designados. (6) Inspeccionar las soldaduras según los requerimientos de la presente Especificación. (7) Asegurarse de un ambiente seguro para soldar y las prácticas seguras de soldadura (vea Anexo D)

1. Soldaduras estructurales están definidas como soldaduras que llevan las cargas de trabajo primarias durante las operaciones normales.

1.2 Definiciones. Los términos de soldadura utilizados en esta Especificación se regirán a la norma Términos y Definiciones Estándares de Soldadura AWS A3.0. Los términos adicionales se definen en el contexto de este documento.

2. Para los propósitos de esta Especificación, el equipo de movimiento de tierra y construcción está descrito como auto propulsado, maquinaria para carretera y campo. Tales productos como cargadores de orugas, tractores, motoniveladoras,

1.3 Símbolos. Los símbolos de soldadura que se muestran en los dibujos serán compatibles con aquellos en la Norma Símbolos Estándares para Soldadura, Soldadura Fuerte y Examinación No Destructiva. Las condiciones especiales o variantes 14

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están explicadas completamente adicionales, detalles o definiciones.

con

notas

1.4 Unidades de Medida. Esta especificación hace uso de ambas unidades de medida la Americana Convencional y del Sistema Internacional de Unidades (SI). La medidas no pueden ser exactamente equivalentes; Por lo tanto cada sistema debe ser usado de manera independiente una de la otra sin combinarlas en ninguna manera. La Especificación con designación D14.3 utiliza las Unidades Convencionales Americanas. La Especificación D14.3M utiliza el Sistema Internacional de Unidades. Los últimos se muestran en columnas dentro de tablas y figuras o entre corchetes [ ] cuando se usan dentro del texto. 4. La Especificación de Procedimiento de Soldadura (WPS)— Un documento que proporciona las variables de soldadura requeridas para una aplicación específica con el objeto de asegurar la repetitividad por soldadores y operadores de soldadura entrenados adecuadamente. Las dimensiones de las figuras están detalladas en pulgadas. Para las Tablas y Figuras se puede utilizar un formato tabular que relacione las Unidades Convencionales Americanas con el Sistema Internacional de Unidades (SI). 1.5 Precauciones de Seguridad. La precauciones de seguridad formaran parte de la última edición del ANSI Z49.1 Seguridad en Soldadura, Corte y Procesos Aplicados, publicado por la Sociedad Americana de Soldadura (vea también el Anexo D, Consideraciones de Seguridad) Nota: Esta especificación no pretende dirigir todas las publicaciones de seguridad asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario establecer la seguridad apropiada y las prácticas de salud.

2. Documentos Aplicables En esta Especificación han sido citadas o consideradas la siguientes Normas que contienen información útil para cumplir con los requerimientos de la misma. Las Publicaciones AWS en la lista son las Normas Convencionales Americanas. Cuando fuere propicio se puede hacer

uso del Sistema Internacional de Unidades (como el A5.17M o el A5.23.M): Lo Siguiente es un listado de disponibles del AWS:

publicaciones

American Welding Society 550 N. W. LeJeune Road Miami, FL 33126 AWS A1.1, Metric Practice Guide for the Welding Industry AWS A2.4, Standard Symbols for Welding, Brazing, and Nondestructive Examination AWS A3.0, Standard Welding Terms and Definitions AWS A5.01, Filler Metal Procurement Guidelines A W S A 5 . 1 , Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding AWS A5.5, Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding AW S A 5 . 1 7 , Specification for Carbon Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding AWS A5.18, Specification for Mild Steel Electrodes for Gas Metal Arc Welding AW S A 5 . 2 0 , Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding AW S A 5 . 2 3 , Specification for Low Alloy Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding AWS A5.28, Specification for Low Alloy Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding AWS A5.29, Specification for Low Alloy Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding A W S A 5 . 3 2 , Specification for Welding Shielding Gases AWS B2.1, Specification for Welding Procedure and Performance Qualification A W S B 4 . 0 , Standard Methods for Mechanical Testing of Welds

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AWS C4.1, Surface Roughness Guide for Oxygen Cutting

Disponible en: American Society of Mechanical Engineers Three Park Avenue New York, NY 10017.

AWS D1.1, Structural Welding Code—Steel

3. Detalles Básicos de Soldadura

AWS D14.4, Specification for Welded Joints in Machinery and Equipment

ISO 864, Arc welding—Solid and tubular cored wires which deposit carbon and carbon manganese steel— Dimensions of wires, spools, rims and coils

3.1 Consideraciones del Tamaño de Soldeo: Los tamaños de pasadas de soldadura individual considerablemente menores que el espesor de la placa puede ocasionar el calentamiento inadecuado que su vez puede dar origen a una fisura, pérdida de resistencia o falta de fusión. Cuando el tamaño final de la soldadura (pase individual o pases múltiples) es menor al 30% del espesor de la placa, el Ingeniero determinará si es necesario la prueba para asegurarse que las propiedades de la junta soldada sean congruentes con los requerimientos de calidad y diseño.

Otras Publicaciones:

3.2

A W S F 4 . 1 , Recommended Safe Practices for Preparation for Welding and Cutting of Containers and Piping ANSI Z49.1, Safety in Welding, Cutting, and Allied Processes

ANSI Z87.1, Practice for Occupational Educational Eye and Face Protection Disponible Institute

en:

American

National

and

Standards

11 West 42nd Street 13th Floor New York, NY 10036 ASTM E 92, Test for Vickers Hardness of Metallic Materials ASTM E 140, Standard Hardness Conversion Tables for Metals Disponible en: American Society for Testing and Materials 100 Barr Harbor Drive West Conshohocken, PA 19428 SAE-J1116, Categories of Off-Road Self-Propelled Work Machines.

Soldaduras de Ranura

3.2.1 Una Soldadura de Penetración completa se define como una soldadura de ranura en la que el metal se extiende por el grosor de la ranura. El tamaño de una junta de penetración completa será el mismo grosor de la parte delgada de la junta. 3.2.2 Una Soldadura de Penetración Parcial puede ser soldada desde uno de los dos lados y tiene una junta de penetración incompleta. El tamaño de una soldadura de ranura con junta de penetración parcial será la penetración de la junta obtenida. 3.2.3 La distancia efectiva para cualquier ranura, cuadrada o inclinada, será el ancho de la parte juntada (vea la figura 1) 3.2.4 El área soldada efectiva será la distancia de soldadura efectiva multiplicada por el tamaño de la soldadura. 5. El Ingeniero es el responsable de la autorización técnica.

Disponible en: Society of Automotive Engineers International 400 Commonwealth Drive Warrendale, PA 150960001 Section IX, ASME, Boiler and Pressure Vessel Code

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3.4 Combinaciones de soldaduras de ranura y de filete. La garganta efectiva para las combinaciones de soldadura de filete y de ranura es la distancia más corta desde la raíz hasta la cara del filete menos la convexidad (vea figura 5). 3.5

LA DIRECCIÓN DE LA SOLDADURA QUE CRUZA LA PLACA ES DE MAS DE 90 GRADOS A LO LARGO DE LA PLACA.

Soldaduras Intermitentes

3.5.1 La Longitud de cualquier segmento de una soldadura de filete intermitente no será menos de cuatro veces el tamaño de soldadura. Los cordones de menos de ¼ pulgadas [6 mm] de tamaño, no deben ser menores a 1 pulgada [25 mm] de longitud.

Figura 1—Soldadura de Ranura Inclinada

3.5.2 Si se usa soldaduras de filete intermitente, éstas deben ubicarse a cada final de la junta.

3.3 Soldaduras de Filete

4. Metales Base

3.3.1 La Garganta Efectiva para una soldadura de filete está definida como la distancia mínima menos cualquier convexidad entre la raíz de la soldadura y la cara de una soldadura de filete (vea figuras 2,3 y 4). Solo se puede usar los valores de diseño basados en la penetración de la junta o de garganta efectiva o ambos, que están más allá de la raíz de la junta, cuando hayan sido determinados los valores de un número importante de muestras de corte transversal, que reflejen el rango de materiales, el espesor de los materiales y las condiciones de soldadura.

4.1 Aceros Estructurales y Metales No Ferrosos. El acero estructural, moldeados de acero y los forjados y metales no ferrosos utilizados en las soldaduras de equipos de movimiento de tierra y construcción deben encontrarse identificados en una Especificación. Se usan las Especificaciones desarrolladas por el fabricante o las comúnmente usadas por toda la industria, desarrolladas por organizaciones como (ASTM) la Sociedad Americana para

3.3.2 La longitud de una soldadura de filete será la distancia total del filete completo, incluyendo el encajonado. 3.3.3 El área efectiva de soldadura debe ser la longitud efectiva multiplicada por la garganta efectiva. En una soldadura de filete debe considerarse la aplicación del esfuerzo para cualquier dirección donde se aplique la carga. 3.3.4 Podrán usarse soldaduras de filete en juntas inclinadas en T (Juntas en T) teniendo un ángulo diedro de no menos de 60 grados y no más de 135 grados (vea la figura 4). Puede usarse ángulos menores de 60 grados, sin embargo los ángulos menores de 60 grados son considerados como soldaduras de ranura con penetración parcial.

4.1 Prueba de Materiales. (AISI) el Instituto Americano del Hierro y del Acero, (SAE) la Sociedad de Ingenieros Automotrices y (AFS) la Sociedad Americana de Fundidores. 4.2 Propiedades. La Especificaciones del Metal base designarán la composición química o la composición química y propiedades mecánicas del material que será utilizado. Se espera que los metales base sean compatibles con el proceso de soldadura y los consumibles recomendados en esta especificación. No se intenta restringir la selección del metal base sino de asegurar los factores de soldabilidad que han sido considerados.

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Figura 2 - Perfiles de Soldadura de Filetes Cóncavos

Figura 3- Perfiles de Soldadura de Filete Convexo

4.3 Calificación del Procedimiento y la Soldabilidad. La soldabilidad y el procedimiento para la soldadura de metales base se establecerá según la calificación de acuerdo con los requerimientos de la Sección 6, Calificación de Procedimiento de Soldadura.

5.1 Procesos 5.1.1 Puede utilizarse todos los Procesos de soldadura y métodos reconocidos por AWS A3.0, Términos y Definiciones Estándares de Soldadura, para la construcción, fabricación y reparación de los equipos de movimiento de tierra y de construcción.

5. Procesos de Soldadura Consumibles 5.2 Consumibles 5.1.2 Pueden utilizarse procesos que no estén clasificados o reorganizados por AWS siempre que el fabricante muestre evidencia que el proceso utilizado produzca soldaduras que cumplan los requerimientos de la sección 6, Calificación de Procedimiento de Soldadura.

5.2.1 Los Consumibles 6 comprados con los requisitos de las Especificaciones de metal de relleno de la AWS, no necesitan ser probados por el usuario.

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6. El término consumible se refiere a los metales de relleno, fundentes y gases protectores usados en el proceso de

fundición.

Figura 4- Junta en T Inclinada

Figura 5 - Combinación de ranura Bisel y perfil de Ranura de Filete 5.2.2 Pueden utilizarse los Consumibles que no están clasificados o reconocidos por la AWS siempre que el fabricante pueda mostrar evidencia que los consumibles utilizados producen soldaduras que sigan los requerimientos de la sección 6, Calificación de Proceso de Soldadura.

adversa. Se aplicarán las recomendaciones específicas de los fabricantes para los Consumibles. El Anexo B contiene las prácticas generales para el almacenaje y el uso de SMAW y FCAW de electrodos que se emplean comúnmente para aplicarlos dentro del alcance de esta especificación.

5.2.3 Los Consumibles estarán protegidos y almacenados para que sus características o propiedades de soldadura no se afecten de manera

5.2.4 Cuando un gas o mezcla de gas es utilizado para la protección en cualquier proceso de protección de gas, tendrá un grado de soldadura

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con punto de condensación de –40°F [–40°C] o menor (Vea la norma AWS A5.32, Gases de Protección para Soldadura (Specification for Welding Shielding Gases).

6. Calificación del Procedimiento de Soldadura 6.1 Alcance. Se realizará la calificación del procedimiento de soldadura para establecer la soldabilidad con una combinación particular de las siguientes variables esenciales: El fabricante será responsable de la elección del método de calificación y el registro de todas las pruebas que demuestren resultados satisfactorios de los procedimientos de soldadura. Se calificará las especificaciones de procedimiento de soldadura utilizando AWS B2.1, Especificaciones para el Procedimiento de Soldadura y calificación del Desempeño, dentro de los límites del punto 6.1 y los requerimientos de calidad de Soldadura y de Trabajo de la Sección 8. De manera alternativa, se puede calificar las especificaciones de procedimiento de soladura por uno de los tres métodos señalados en el punto 6.2.1.Los registros de los resultados de la prueba los tendrá el fabricante, y estarán disponibles para su revisión, por el periodo de tiempo que se requiera según el contrato. (1)

Clase de Metal Base (vea las Tablas 2 y 3)

(2)

Proceso de Soldadura

(3)

Metal de relleno

(4)

Diseño de la Junta

(5)

Condiciones de Soldadura

(6)

Posición

Según esta establecido por la calificación del procedimiento, cada una de la seis variables mencionadas será parte del procedimiento de soldadura. El fabricante preparará todos los procedimientos a utilizar como consta escrito en las especificaciones de procedimiento de soldadura (WPSs), e incluirá los rangos para cada una de las

variables esenciales (Vea el Anexo A para el formato sugerido). Cualquier cambio en los valores de las variables esenciales, una vez calificadas, están sujeto a revisión para una posible recalificación. Dicha revisión puede implicar pruebas y el juicio de aquellos responsables de la WPS. El fabricante será responsable en asumir que dichos cambios sean congruentes con los requerimientos de calidad de soldadura de la Sección 8, Requerimientos de calidad de Soldadura y de Trabajo. Cualquier cambio figurará en la WPS. 6.2

Requerimientos Generales

6.2.1 Métodos de Calificación de Procedimiento de Soldadura. La calificación del Procedimiento de Soldadura se puede lograr de la siguiente manera: Método I— Prueba de Prototipo Método II—Pruebas Procedimiento

de

calificación

de

Método III—Procedimiento de Junta Precalificada Una vez calificados los procedimientos de soldadura por cualquiera de los métodos, se consideran calificados siempre y cuando se encuentre el mismo grupo de seis variables. Esto permite el desarrollo de los procedimientos normales por parte del fabricante. Las Especificaciones de Procedimiento Estándar de Soldadura publicadas por el Comité AWS B2 sobre Calificación de Desempeño y Procedimiento son consideradas calificadas según esta especificación. 6.2.2 Metal Base y su Preparación. Tanto el metal base como su preparación para la soldadura cumplirá con la WPS. El espécimen de prueba requerido por todos los tipos de juntas soldadas deberán ser aquella que la longitud de la soldadura y las dimensiones del metal base resulten suficientes para la prueba. 6.2.3 Posición de las Soldaduras de Prueba. Todas las soldaduras encontradas en la construcción real

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se clasificarán como (1) plana, (2) horizontal, (3) vertical, o (4) sobre cabeza, de acuerdo con las definiciones de posiciones de soldadura dadas en las Figuras 6 y 7. El método I y II serán calificados en cada posición a utilizar. 6.2.3.1 Soldaduras de ranura (1) Posición 1G (plano)—las placas de prueba se ubicarán en un plano aproximadamente horizontal y el metal de soldadura será depositado desde el lado superior, según la ilustración de la Figura 8 (A). (2) Posición 2G (horizontal)— las placas de prueba se ubicarán en un plano vertical aproximado con la ranura de soldar aproximadamente horizontal, como están en la Figura 8 (B). (3) Posición 3G (vertical)—Las placas de prueba se ubicarán en un plano vertical aproximado con la ranura de soldar, aproximadamente vertical, según la ilustración de la Figura 8 (C). (4) Posición 4G (sobre cabeza)— Las placas de prueba serán ubicadas en un plano horizontal aproximado y el metal de soldadura será depositado desde el lado inferior como está ilustrado en la Figura 8 (D) 6.2.3.2 Soldaduras de Filete

filete se deposite con sus ejes aproximadamente horizontal y su garganta aproximadamente vertical, como lo muestra la ilustración en la Figura 9 (A) . (2) Posición 2F (horizontal)— Las placas de prueba serán ubicados de tal forma que cada soldadura de filete se deposite en el lado superior de la superficie horizontal y opuesto a la superficie vertical como está ilustrado en la figura 9(B). (3) Posición 3F (vertical)— Cada soldadura de filete se hará verticalmente, como está ilustrado en la Figura 9 (C). (4) Posición 4F (sobre cabeza)—Las placas de prueba se ubicarán de tal forma que cada soldadura de filete se deposite en el lado inferior de la superficie horizontal y opuesto a la superficie vertical, como está ilustrado en la Figura 9(D). 6.2.4 La soldadura cumplirá con todos los aspectos de las Especificaciones de Procedimiento de Soldadura (WPS). 6.3 Método I—Prueba de Prototipo 6.3.1 La Especificaciones de Procedimiento de Soldadura pueden ser calificadas bajo el Método I utilizando estructuras de prototipo o componentes que cumplan con los criterios de desempeño mínimos como sigue:

(1) Posición 1F (plano)—Las places de prueba serán ubicadas de tal forma que cada soldadura de

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Notas: 1.Siempre se toma el plano de referencia horizontal para colocar por debajo de la soldadura en consideración. 2.La inclinación del eje es medido desde el plano de referencia horizontal hacia el plano de referencia vertical. 3.El ángulo de rotación de la cara se determina por una línea perpendicular a la cara teórica de la soldadura la cual pasa por el ángulo del eje. La posición de referencia (0°) de rotación de cara señala invariablemente en dirección opuesta a aquel en el que el ángulo del eje aumente. Al observar el punto P el ángulo de rotación de la cara de la soldadura se mide en el sentido de las agujas del reloj desde la posición de referencia (0°).

Figura 6—Posición de las Soldaduras de Ranura

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Figura 7: Posiciones de Soldadura de Filete

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Figura 8 – Posiciones de las Placas de Prueba para Soldaduras de Ranura

6.3.1.1 Pruebas de Servicio Simulados de un ensamblaje soldado o un prototipo de la junta soldada. Estas pruebas pueden incluir pruebas de desempeño requeridas por especificación tales como los criterios SAE para estructuras de protectoras de volcamiento (ROPS) y estructuras de protección contra objetos en caída (FOPS), dispositivos de seguridad de brazo de levantamiento, seguros para carcasa de dirección, carcasas de cortacésped de energía industrial etc. La prueba de servicio simulada puede implicar la carga de impacto, carga en doblez, carga estática o prueba de fatiga para duplicar el tipo de carga a la cual estará sometida la junta en servicio. 6.3.1.2 Una prueba de campo del ensamblaje soldado en una maquina cargada y la realización del trabajo para lo que fue diseñado.

6.3.2 Para el servicio simulado o pruebas de campo, debe documentarse y registrarse lo siguiente: 6.3.2.1 El bosquejo de soldadura que se elaboró de la que parte de la prueba o el ensamblaje. 6.3.2.2 Las especificaciones del material de todos los ítems incluidos en el ensamblaje. 6.3.2.3 Los parámetros adicionales que incluyen el proceso de soldadura, metal de relleno, preparación de la junta, precalentamiento, post calentamiento, condiciones de soldeo y secuencia de los pases de soldeo. 6.3.2.4 El tipo de carga aplicada, la dirección y la magnitud de fuerzas (por cálculo o instrumentación) la frecuencia y número total de aplicaciones o duración específica de la prueba.

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Figura 9 – Posición de Placas de Prueba para las Soldaduras de Filete 6.3.2.5 Los resultados del examen visual y de la prueba no destructiva de todas las soldaduras que se sometieron a carga en el examen. 6.3.2.6 Los resultados de las pruebas destructivas de las piezas soldadas. 6.3.3 La EPS empleada para el conjunto de pruebas será considerada como calificada en el entendido que: 6.3.3.1 Los exámenes visuales y cualquier examen no destructivo que se requiera, antes de la prueba, cumplan los requerimientos de la Sección 8, Requerimientos para la Habilidad y Calidad de la Soldadura. 6.3.3.2 Los exámenes específicos realizados después de la prueba aseguren el cumplimiento de los criterios de desempeño. 6.4 Método II—Pruebas de Calificación del Procedimiento.

Las especificaciones del procedimiento de Soldadura calificadas por el Método II utilizan especímenes de prueba normal como se muestran en las Figuras 10–14 u otras muestras de prueba de soldadura tipo laboratorio como la Figura 15. Este método también se puede utilizar para complementar la aplicación de los procedimientos de soldadura precalificada y la calificación de prototipo. 6.4.1 Procedimientos de Soldadura. La Soldadura cumplirá en todo aspecto con la Especificación de Procedimiento de Soldadura (EPS). 6.4.2 Soldaduras de Ranura con Juntas de Penetración Completa. Para cada proceso y posición se realizará una soldadura de prueba que se utilice en construcción. El tipo y número de las pruebas de calificación requeridas para calificar una EPS por un espesor dado estará en conformidad con la Tabla 1. La calificación de las soldaduras de ranuras con juntas de penetración completa también calificará a las soldaduras de filete en cualquier espesor.

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Tabla 1 Pruebas de Calificación de Procedimiento1 para soldaduras de Ranura con Juntas de Penetración Completa Espesor nominal calificado 3

Espesor de Placa de prueba nominal

Examen visual

Tensión de Sección Reducida 4

Doblez de raíz

Doblez de cara

Doblez de lado

Tensión del metal de Toda la Soldadura

0

in

3/8

3/4

mm

10

20

Nota. 1. Se pueden requerir pruebas de impacto, si se especifica. 2. Se requieren pruebas radiográficas o de ultrasonido (8.5.2). 3. T es el espesor de la placa. 4. Vea la Figura 13. 5. Vea la figura 27. 6. Vea la figura 28. 7. Vea la figura 14. 8. Vea la figura 11. 9 Vea la figura 10. 10. Vea la figura 12

Tabla 2 Clasificación de Soldabilidad—Productos Típicos de Acero

Nota: 1.

Vea la Sección 6.5.2

6.4.2.1 La pieza de prueba estará dividida para determinar si el procedimiento proporciona el perfil mínimo establecido de penetración, fusión y

soldadura (vea la figura 8.5). Las pruebas de tensión de sección reducida y las pruebas de doblez de la junta se utilizarán cuando se requieran las 26

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propiedades mecánicas establecidas de soldaduras de ranura como se indicó en la Tabla 1. 6.4.2.2 Las soldaduras en ranura con juntas de penetración completa en tuberías o tubos se calificarán de acuerdo con este documento. Para métodos de pruebas de calificación, consulte a AWS D14.4 Especificación para Juntas soldadas para Maquinarias y Equipos, AWS B2.1, Especificación para Procedimientos de Soldadura y Calificación de Rendimiento, o AWS D1.1, Código Estructural de Soldadura—Acero.

6.4.3 Especímenes de Prueba—Preparación 6.4.3.1 Soldaduras en ranura con juntas de penetración completa. El método de preparación de los especímenes de soldaduras en ranura y el número de pruebas requeridas estarán de acuerdo a las figuras de la Tabla 1. Los especímenes de prueba se removerán en el orden dado en las Figuras 10, 11, y 12, según sea el caso. Los especímenes de prueba se prepararán de acuerdo a las Figuras 13, 14, 27, y 28. Además de estas pruebas, la placa de prueba para la soldadura de inclusión eléctrica o electro gas se examinará de manera no destructiva (vea la figura 8.5.2).

Tabla 3 Clasificación de Soldabilidad Aceros estructurales al Carbono Clase I

Límite elástico, ksi2 Límite elástico, MPa2 Máximo CE3 Límites máximos químicos 6 Carbono Manganeso Fósforo Azufre Silicio Níquel Cromo Molibdeno* Vanadio4, 5 Titanio Zirconio Niobio (Colombio) 4

Cobre Boro

Clase II

Aceros de baja aleación de alta resistencia Clase III1

Aceros Templados y Revestidos

Clase IV1

Clase V

30-46 205-315 0.38

35-55 240-380 0.48

40-55 275-380 0.63

50-80 345-550 -----

90-100 620-690 0.74

0.23 0.90 0.04 0.05 0.60 -------------------------------------

0.30 1.35 0.04 0.05 0.60 -------------------------------------

0.24 1.65 0.04 0.05 0.90 1.25 1.00 0.25

----------------------------------------------------0.006

0.22 1.50 0.04 0.05 0.90 1.50 2.00 0.65

0.104, 5

0.07 0.15 0.044

1.00 -----

0.085

0.10 0.15 ----0.50

Notas: 1. Solo ASTM A 572, A 656, y A 715 (mezclado con alguna combinación de niobio, vanadio y nitrógeno) son precalificados bajo la Clase IV. Ningún nitrógeno que contenga acero distinto al A 572, A 656, y A 715 se precalifica bajo la Clase III. 2. Generalmente, los límites de elasticidad mínimos son valores proporcionados por el productor. En el caso que estos no son proporcionados, el valor se usa para fines de diseño. 3. Equivalente del Carbono, EC. Los valores máximos del EC mostrados se basan en los límites máximos de composición de los materiales, más la tolerancia de análisis de control; además, se debe tener precaución cuando se aproximen estos límites máximos. Referencia: K.

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Winterton, "Predicción de Soldabilidad de la Composición del Acero para evitar el Agrietamiento de la Zona afectada por el Calor," Revista de Soldadura, Vol. 40, No. 6, Complemento de Investigación, fórmula #3 para acero estructural y fórmula #15 para aceros de aleación, pp. 253-258, Junio 1961 fórmula EC. Aceros al Carbono:--

Aceros de baja aleación de alta resistencia: *Cuando el molibdeno excede al 0.50 por ciento, entonces Mo se agrega al cálculo de la EC.

4. El valor máximo para el niobio y el vanadio es = 0.10 por ciento. 5. Cuando las soldaduras están térmicamente liberadas de tensiones, el metal de soldadura depositada no excederá al 0.05 por ciento del vanadio. 6. Los niveles residuales de aleación pueden tener influencia sobre la soldabilidad; además, sus efectos deben considerarse durante el cálculo de la EC. Cuando los niveles de Mo, Cr. Ni, y V total superan el 0.20 por ciento, utilizan la fórmula de EC para los Aceros de baja aleación de alta resistencia.

6.4.3.2 Soldaduras en ranura con juntas de penetración parcial. Una muestra soldada del diseño de ranura a usarse en construcción será de sección transversal y macro ataque para demostrar que el tamaño de la soldadura diseñada obtenido cumple con los requerimientos del punto 8.5.1. La profundidad de la ranura no necesita exceder a 1 in [25 mm]. 6.4.4 Método de Especímenes de Prueba

6.4.4.1 Especímenes de Tensión de Sección Reducida (Vea la figuras 13 o 14). El ancho menor y el espesor o diámetro correspondiente a la sección reducida se medirá antes de la prueba. El espécimen se romperá bajo carga de tensión, y se fijará la carga máxima. Se determinará el área dividida transversalmente. La resistencia de tensión se obtendrá al dividir la carga máxima por el área inicial transversal de la sección de medición.

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Figura 10—Orden de Remoción de especímenes de prueba desde la Placa de Prueba Soldada a más de 3/4 in [20 mm] de Espesor—Calificación de Procedimiento

6.4.4.2 Prueba de Macro ataque. Los especímenes serán grabados con una solución apropiada para dar una definición clara de la soldadura. 6.4.4.3 Especímenes de Doblez de Raíz, de Cara y Lateral. Cada espécimen se doblará al contorno como se muestra en el Anexo C. Se puede utilizar cualquier método conveniente para mover la pieza del émbolo en relación a la pieza de la matriz. El espécimen se ubicará sobre la matriz con la soldadura en medio del vacío. Los especímenes de doblez de cara se ubicarán con la cara de la soldadura orientada a la abertura. Los especímenes de doblez de raíz se ubicarán con la raíz de la soldadura orientada a la abertura. Los especímenes de doblez lateral se ubicaran con el lado que muestra las discontinuidades más significativas, si las hubiese, orientada a la abertura. El espécimen se doblará a un ángulo de 180 grados. (4) Las Pruebas de Doblez de Raíz, de Cara y Lateral. Para su aceptación, la superficie convexa del espécimen de prueba de doblez se examinará de manera visual por las discontinuidades de la superficie. Para su aceptación, la superficie no contendrá discontinuidades que excedan las siguientes dimensiones: (a) 1/8 in [3 mm] medida en cualquier dirección sobre la superficie (b) 3/8 in [10 mm]—la suma de las dimensiones mayores de todas las discontinuidades que exceden a 1/32 in [1 mm], pero menores o iguales a 1/8 in [3 mm]

LA CONFIGURACIÓN DE LA RANURA MOSTRADA ES SOLO PARA ILUSTRACIÓN. LA FORMA DE LA RANURA UTILIZADA DEBE ESTAR CONFORME CON EL QUE ESTA SIENDO CALIFICADO.

Figura 11— Orden de Remoción de especímenes de prueba desde la Placa de Prueba Soldada a 3/8 in [10 mm] de Espesor—Calificación de Procedimiento

6.4.4.4 Prueba de Tensión de todos los metales soldados por inclusión eléctrica y electro gas (vea la Figura 14). El espécimen de prueba se evaluará en conformidad con AWS B4.0, Métodos Estándar para Pruebas de Soldadura Mecánica. 6.4.5 Resultados de Prueba Requeridos. Los requerimientos para los resultados de las pruebas serán como se indica a continuación: (1) El Examen Visual cumplirá con requerimientos de calidad visual de 8.5.1.

los

(2) La prueba no destructiva requerida para las soldaduras de tipo inclusión eléctrica y electro gas cumplirá los requerimientos de 8.5.2. (3) La Prueba de Tensión de Sección Reducida. La resistencia a la tracción no será menor que la que se requiere por diseño. (c) 1/4 in [6 mm]—la grieta máxima de esquina, excepto cuando esta resultó de una evidente inclusión de escoria u otra discontinuidad de tipo fusión, entonces se aplicará el máximo de 1/8 in [3 mm]. Los especímenes con grietas de esquina que excedan a 1/4 in [6 mm] sin ninguna evidencia de inclusión de escoria u otra discontinuidad de tipo fusión serán indiferentes y se examinará a un espécimen de prueba de reemplazo de la pieza original soldada. (5) Pruebas de Macro ataque. Los especímenes se examinarán por defectos y cualquiera que tenga

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defectos que estén prohibidos por los requerimientos de 8.5 se considerará como falla.

propiedades mecánicas no serán menores que aquellas requeridas por el diseño.

(6) Prueba de Tensión de todos los metales soldados (inclusión eléctrica y electro gas). Las

LAS DIMENSIONES DETALLADAS AQUÍ ESTÁN EN PULGADAS (in) in mm

3/4 20

12 300

17 435

Figura 12 – Orden de Remoción de Especímenes de Prueba desde la placa de prueba soldada a más de ¾ in [20 mm] de Espesor—Soldadura por Inclusión Eléctrica y Electro gas – Calificación de Procedimiento de Soldadura. 6.4.6 Soldaduras de Filete. Para cada procedimiento y posición de soldadura de filete se realizarán dos soldaduras de prueba que se utilicen en construcción. Una prueba se desarrollará con el tamaño máximo de la soldadura de filete de pasada simple y la otra con el tamaño mínimo de la soldadura de filete de pasada múltiple que se utilizarán en construcción. Se prepararán tres superficies de macro ataque de dos especímenes

como se muestra en la Figura 15. Cada superficie del espécimen de macro ataque estará preparado adecuadamente antes de grabar. Los especímenes se grabarán con una solución adecuada para dar una definición clara de las soldaduras. 6.4.7 Resultados de Prueba Requeridos. Los requerimientos para los resultados de las pruebas serán como se indica a continuación:

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