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CODIGO ASME SECCION IX

Operarios de Soldadura.

MANEJO TEORICO PRACTICO DEL CODIGO ASME SECCION IX

En esta conferencia no se encuentra toda la información requerida para alcanzar dichos propósitos; por lo tanto no debe emplearse como un sustituto del Código ASME Sección IX.

PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA (WPS) CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR) CALIFICACION DE SOLDADORES (WPQR) INDICE Ø PROLOGO Ø PROPÓSITO Ø SOLDADURA Generalidades Ø CODIGO ASME SECCION II, PARTE C. Generalidades Ø INTRODUCCION AL CODIGO ASME SECCION IX Ø PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA (WPS)WELDING PROCEDURE SPECIFICATION Ø CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA (PQR) PROCEDURE QUALIFICATION RECORD Ø CALIFICACION DE SOLDADORES (WPQ) WELDERS PERFOMANCES QUALIFICATION Ø APENDICE PROLOGO Se ha desarrollado esta conferencia como una ayuda para las personas relacionadas con el empleo de la soldadura en construcciones metal-mecánicas y quienes por lo tanto requieren de una mayor familiarización con el empleo del Código ASME Sección IX, tanto para Estructurar y Calificar Procedimientos de Soldadura como para Calificar Soldadores y

Se aclara también que las opiniones aquí expresadas no son oficiales, puesto que únicamente la ASME American Society of Mechanical Engineer, Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos puede interpretar oficialmente los distintos temas contemplados en las diferentes secciones publicadas. Esta charla está basada en el Código ASME Sección IX, Edición 1989, Addenda de 1990 OBJETIVOS DE LA CONFERENCIA Familiarizar a los participantes en el empleo de la Sección IX para Preparar y Calificar Procedimientos de Soldadura y para Calificar Soldadores y Operarios de Soldadura en los procesos SMAW, GTAW, GMAW, SAW, FCAW, es decir, solamente la parte QW Qualification Welding - Calificación en Soldadura. Esto debido a que la parte QB Qualification Brazing - Calificación en Soldaduras Fuertes es muy poco utilizada en nuestro medio. Al finalizar esta conferencia, los participantes estarán capacitados para: 1. Saber consultar el Código ASME Sección IX para resolver problemas de código relacionados con la soldadura. 2. Conocer las limitaciones de la Sección IX. 3. Identificar a los responsables de los diferentes aspectos de la soldadura 4. Saber cómo evaluar un procedimiento de soldadura (WPS) y posteriormente elaborar los reportes de calificación de dicho procedimiento (PQR) y de los soldadores y operarios (WPQ) SOLDADURA Generalidades DISEÑO DE UNIONES SOLDADAS 1

El diseño de una unión soldada comienza con el reconocimiento de una necesidad, la cual puede ser el mejoramiento de un producto existente, o la construcción completa de uno nuevo, empleando las técnicas más avanzadas de diseño y fabricación. Los factores generales a tener en cuenta en el diseño, son: Ø Determinación de las condiciones de Carga y Cálculo de los Elementos Requeridos para soportarlas • • • • •

Materiales Base. Metales de Aporte Geometría de las Uniones. Tratamientos Térmicos requeridos Condiciones Especiales de Servicio.

CODIGO ASME SECCION II PARTE C La Sección II contiene las Especificaciones de los Materiales referenciados por los Códigos de Construcción. La Parte C contiene las Especificaciones de los Electrodos, Varillas, Alambres y Materiales de Soldadura. En general contiene: · La Forma de especificar los Electrodos y demás Materiales de Soldadura · Explicación de la Designación AWS para los Electrodos y Materiales de Soldadura. · Posiciones de Uso recomendada para cada Electrodo. · Tipo de Corriente y Polaridad. · Temperaturas de Almacenamiento recomendadas para los Materiales de Soldadura. · Los Procesos en los que pueden emplearse los diferentes Electrodos, y · Información de cómo adquirir los Materiales de Soldadura TERMINOLOGIA DE LA SECCION II PARTE C Esta terminología que se describe a continuación y la cual es empleada en la

Sección II Parte C, no corresponde a la utilizada en la industria. Sin embargo, es necesario tenerla en cuenta al leer ésta Sección del Código. MATERIAL DE APORTE: Se define como el material diferente al Material Base de la junta, el cual es depositado para formar la soldadura. ELECTRODO: Es la Varilla o Alambre que conduce la corriente eléctrica, crea el arco eléctrico al ponerse en contacto con la pieza en los procesos de soldadura por arco, y puede ser o no el material de aporte en la junta. VARILLA DE SOLDADURA: Es una Varilla o Alambre definido como el Material de Aporte el cual es depositado en la junta independientemente del electrodo que crea el Arco. FUNDENTE: Es un material en forma granular o formando una capa que sirve para estabilizar el arco, protegerlo al igual que al charco de metal fundido y en algunos casos para aportar elementos de aleación a la soldadura. ESPECIFICACIONES DE LOS ELECTRODOS ALAMBRES VARILLAS Y CONSUMIBLES SFA - 5.1 Electrodos Revestidos para la Soldadura de los Aceros al Carbono. SFA - 5.2 Varillas para la Soldadura Oxicombustible del Hierro y el Acero.. SFA - 5.4 Electrodos Revestidos para la Soldadura de los Aceros al Cromo-Níquel y Acero al Cromo Resistentes a la Corrosión. SFA - 5.5 Electrodos Revestidos para la Soldadura de los Aceros de Baja Aleación. SFA - 5.6 Electrodos Revestidos para la Soldadura del Cobre y Aleaciones de Cobre. SFA - 5.7 Electrodos y Varillas Desnudas para la Soldadura del Cobre y Aleaciones de Cobre. SFA - 5.8 Metales de Aporte para la Soldadura Fuerte. SFA - 5.9 Alambre Electrodo y Varillas Desnudos para la Soldadura de los Aceros al Cromo-Níquel y Aceros al Cromo Resistentes a la Corrosión. SFA - 5.10 Alambre Electrodo y Varillas Desnudas para la Soldadura del Aluminio y 2

Aleaciones de Aluminio. SFA - 5.11 Electrodos Revestidos para la Soldadura del ` Níquel y Aleaciones de Níquel. SFA - 5.12 Electrodos de Tungsteno para la Soldadura GTAW. SFA - 5.13 Electrodos y Varillas para la Soldadura de Recubrimientos Sólidos. SFA - 5.14 Alambre Electrodo y Varillas Desnudos para la Soldadura del Níquel y Aleaciones de Níquel. SFA - 5.15 Electrodos Revestidos y Varillas para la Soldadura del Hierro Fundido. SFA - 5.16 Alambre Electrodo y Varillas Desnudos para la Soldadura del Titanio y Aleaciones de Titanio. SFA - 5.17 Alambre Electrodo y Fundentes para la Soldadura por Arco Sumergido de los Aceros al Carbono. SFA - 5.18 Alambre Electrodo y Varillas Desnudos para la Soldadura por Arco Protegido con Gas de los Aceros al Carbono. SFA - 5.20 Alambre Electrodo Tubular para la Soldadura FCAW de los Aceros al Carbono. SFA - 5.21 Electrodos y Varillas para la Soldadura de Recubrimientos Compuestos. SFA - 5.22 Alambre Electrodo Tubular para la Soldadura FCAW de los Aceros al CromoNíquel y Aceros Resistentes a la Corrosión. SFA - 5.23 Alambre Electrodo y Fundentes para la Soldadura por Arco Sumergido de los Aceros de Baja Aleación. SFA - 5.24 Alambre Electrodo y Varillas Desnudos para la Soldadura del Circonio y Aleaciones de Circonio. SFA - 5.25 Consumibles empleados para la Soldadura por Electro escoria de los Aceros al Carbono, Aceros de Alta Resistencia y Aceros de Baja Aleación. SFA - 5. 26 Consumibles empleados para la Soldadura por Electro gas de los Aceros al Carbono, Aceros de Alta Resistencia y Aceros de Baja Aleación. SFA - 5.27 Varillas para la Soldadura Oxicombustible del Cobre y Aleaciones de Cobre. SFA - 5.28 Metales de Aporte para Aceros de Baja Aleación. SFA - 5.29 Alambre Electrodo Tubular para la Soldadura FCAW de los Aceros de Baja Aleación. SFA - 5.30 Insertos Consumibles. SFA - 5.01 Lineamientos para la Adquisición de Metales de Aporte

COMITE DE CALDERAS DE VAPOR Y RECIPIENTES DE PRESION ASME VIII Creado en 1914 con el propósito de formular reglas estandarizadas para la construcción de Calderas de vapor y otros Recipientes de Presión. En la formulación de las Reglas del Código ASME y en el establecimiento de las Presiones Máximas de Diseño se consideran los Materiales, los Métodos de Fabricación y Construcción, el Tipo de Inspección y los Accesorios de Seguridad. FUNCIONES Establecer reglas de seguridad que gobiernen el diseño, la fabricación y la inspección de calderas y tanques de presión. Interpretar estas reglas cuando pueda surgir alguna duda con respecto a su intención o alcance. En la formulación de estas reglas se consideran las necesidades de los usuarios, los fabricantes y los inspectores. OBJETIVOS Suministrar una real y razonable protección a la vida y la propiedad. Proporcionar un margen de deterioro de los equipos en servicio, el cual conduzca a un período de uso razonablemente largo y seguro. COMPOSICION DEL CODIGO ASME ASME ha desarrollado una serie de códigos aplicables al diseño y construcción de recipientes a presión. Debido a la variedad de las aplicaciones de éstos recipientes, se dividen en 11 Secciones separadas. Algunas de estas secciones están divididas en 3

sub-secciones.

Presión.

Estas Secciones son:

Sección VIII : División 2 Reglas Alternativas.

CALDERAS Y RECIPIENTES DE PRESION VIII

Sección IX : Calificación en Soldadura y Soldaduras Fuertes.

Sección I : Calderas de Potencia.

Sección X : Recipientes a Presión de Plástico Reforzado en Fibra de Vidrio.

Sección II : Especificación de Materiales. Parte A : Materiales Ferrosos.

Sección XI : Reglas para la Inspección en Servicio de Componentes de Plantas Nucleares.

Parte B : Materiales No Ferrosos. Parte C : Alambres, Electrodos y Materiales de Aporte para Soldadura. Parte D : Propiedades. Sección III : División 1 Componentes de Plantas Nucleares de Potencia

OTROS COMPONENTES DEL CODIGO ASME ADDENDA Revisiones a cada edición del código, debidamente aprobadas. Publicadas anualmente en hojas de diferentes colores y enviadas a cada poseedor de la edición vigente.

Sub-sección NCA : Requisitos Generales. Sub-sección NB : Componentes Clase 1. Sub-sección NC : Componentes Clase 2. Sub-sección ND : Componentes Clase 3.

Válidas después de la fecha de publicación, aunque sólo son mandatorias u obligatorias después de 6 meses de publicadas, excepto en las obras contratadas con anterioridad. Se recomienda no descartar las hojas del código que son reemplazadas por las Addenda.

Sub-sección EN : Componentes Clase MC. INTERPRETACIONES Sub-sección NF : Soporte de Componentes. Sub-sección NG : Estructuras del Soporte del Núcleo Sección III : División 2 : Contenedores y Recipientes de ` concreto de Reactores.

Respuestas escritas por ASME a cuestiones concernientes a la interpretación de a spectos técnicos del Código.

Sección IV : Calderas para la Generación de Calor.

Estas interpretaciones son oficiales , se publican semestralmente en Julio y Diciembre y se envían a cada poseedor de la edición vigente del código.

Sección V : Ensayos No Destructivos.

CASOS CODIGO

Sección VI : Reglas Recomendadas para el Cuidado y Operación de Calderas para la Generación de Calor.

Publicaciones ASME en las cuales se consideran:

Sección VII : Reglas Recomendadas para el Cuidado de Calderas de Potencia. Sección VIII : División 1 Recipientes de

Las adiciones y revisiones propuestas al código. Las formulaciones de casos que ayudan a clarificar la intención de los requisitos 4

existentes.

GENERALES DE SOLDADURA

El suministro de las reglas para materiales o fabricaciones no contempladas en el código vigente, cuando la necesidad sea urgente. Estos casos son enviados automáticamente a los poseedores de la edición vigente del código.

QW-100.1 PROPOSITO DEL CODIGO ASME SECCION IX La Sección IX del Código ASME es un Código de Referencia. El propósito original era:

CODIGOS DE CONSTRUCCION Secciones I, III, IV, VIII etc. Otros Códigos y Estándares como el API, TEMA, etc. Suministran normas particulares de Diseño, Fabricación e Inspección aplicables a tipos específicos de construcción, p. ej: · Calderas, · Tanques, · Intercambiadores, · etc.

· La Calificación de Procedimientos de Soldadura y la Calificación de Soldadores para las nuevas construcciones tales cómo: Calderas, Recipientes a Presión según las Secciones I y VIII del Código y para Tuberías de Interconexión según el Código ANSI. Actualmente sirve de Referencia a otros Códigos y Estándares de Construcción de uso frecuente, tales cómo el API - 650, el TEMA, el NBIC (Código de Inspección del National Board), etc. los cuales no tienen nada que ver con la calificación de procedimientos ni con la calificación de soldadores y operarios.

en Acero,en Plástico,etc. QW-101 ALCANCE DE LA SECCION IX Soldadas, Forjadas, etc.

*La Calificación de Procedimientos de Soldadura , y *La Calificación de Soldadores y Operarios.

CODIGOS DE REFERENCIA Secciones II, V, IX, etc. Otros Códigos tales como el ASTM, ASNT, etc.

En ambos casos para los Procesos de Soldadura por Arco QW y los procesos de Soldadura Fuerte QB, requeridos por el Código ASME y por otros Códigos y Especificaciones.

Son citados o referenciados por algún Código de Construcción (ASME y no ASME) como mandatorios para cumplir en los Materiales, Ensayos No Destructivos, Calificación de Procedimientos y Personal, etc.

Esto se encuentra descrito en la Introducción de la Sección IX.

Los Códigos de Construcción pueden exigir requisitos adicionales o hacer excepciones a los requerimientos de los Códigos de Referencia.

En líneas generales la base de la Sección IX es:

INTRODUCCION AL CODIGO ASME IX

* Artículo 1 : Información General.

PARTE QW SOLDADURA ARTICULO I REQUERIMIENTOS

En este caso, sólo nos ocuparemos de la parte de Soldadura por Arco QW.

PARTE QW - WELDING - SOLDADURA

* Artículo 2 : Calificación de Procedimientos. * Artículo 3 : Calificación de Soldadores. * Artículo 4 : Datos de Soldadura. 5

INDICE DE LA SECCION IX PARTE QW - WELDING- SOLDADURA ARTICULO 1 REQUERIMIENTOS GENERALES DE SOLDADURA QW - 100 Generales. QW - 110 Orientación de Soldadura. QW - 120 Posiciones de Prueba para Soldaduras de Ranura. QW - 130 Posiciones de Prueba para Soldaduras de Filete. QW - 140 Tipos y Propósitos de las Pruebas y Exámenes. QW - 150 Pruebas de Tensión QW - 160 Pruebas de Doblez Guiado. QW - 170 Pruebas de Tenacidad de Mella. QW - 180 Pruebas del Metal de Aporte. QW - 190 Otras Pruebas y Exámenes. APENDICE Cartas de Indicaciones Redondeadas. ARTICULO 2 CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA. QW - 200 Generales. QW - 210 Preparación del Cupón de Prueba. QW - 220 Variables de Soldadura. QW - 230 Procesos Especiales. ARTICULO 3 CALIFICACION DEL DESEMPEÑO DEL SOLDADOR.

Soldadura. QW - 450 Especimenes o Ejemplares. QW - 460 Gráficas. QW - 470 Ataque - Procesos y Reactivos QW - 480 Definiciones. APENDICE A Formatos de Soldadura Sugeridos No Mandatorios. APENDICE B Preparación de Preguntas Técnicas al Comité de Calderas y Recipientes de Presión Mandatorio. ARTICULO XII CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA QB - 200 Generales. QB - 210 Preparación de los Cupones de Prueba QB - 250 Variables de Soldadura Fuerte. ARTICULO XIII CALIFICACION DEL DESEMPEÑO DEL SOLDADOR . QB - 300 Generales. QB - 310 Calificación de los Cupones de Prueba. QB - 320 Recalificación y Prorroga de la Calificación. QB - 350 Variables de Soldadura para el Soldador y Operarios de Soldadura . ITEMS FUERA DEL ALCANCE DE LA SECCION IX Algunos Items que no caen dentro de la Sección IX son: v Parámetros para Soldaduras de Producción.

QW - 300 Generales. QW - 310 Calificación del Cupón de Prueba. QW - 320 Recalificación y Prórroga de la Calificación. QW - 350 Variables de Soldadura para el Soldador. QW - 360 Variables de Soldadura para el Operario. QW - 380 Procesos Especiales. ARTICULO 4 DATOS DE SOLDADURA QW - 400 Variables. QW - 410 Técnicas. QW - 420 Números P. QW - 430 Números F. QW - 440 Composición Química del Metal de

v Estándares de Aceptación / Requisitos de Inspección para Estándares de Calidad. v Requisitos de Control de Calidad. v Selección de Materiales Base y / o Metales de Aporte para las condiciones de Servicio Esperadas. v Tiempos / Temperaturas requeridos para Alivios Térmicos, posteriores a la Soldadura. (PWHT) v Algunos Procesos de Soldadura que pueden considerarse en otros Códigos o Estándares de Construcción.

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PROCESOS DE SOLDADURA CONTEMPLADOS POR LA SECCION IX * OFW Oxi Fuel Welding. Soldadura Oxi Combustible. * SMAW Shielded Metal Arc Welding. Soldadura por Arco con Electrodo Revestido. * SAW Submerged Arc Welding. Soldadura por Arco Sumergido. * GMAW Gas Metal Arc Welding. Soldadura por Arco Protegido con Gas.

REPARACION. TRES TIPOS DE SOLDADURA CONTEMPLADOS EN LA SECCION IX La Sección IX solamente contempla tres (3) tipos de Soldadura de acuerdo con la configuración de las Juntas. 1. RANURA ( GROOVE)

* FCAW Flux Cored Arc Welding. Soldadura por Arco con Electrodo Tubular de Alma de Fundente. * GTAW Gas Tungsten Arc Welding. Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno y Gas Protector. * PAW Plasma Arc Welding. Soldadura por Arco de Plasma. * ESW Electro Slag Welding. Soldadura por Electro Escoria. * EGW Electro Gas Welding. Soldadura por Electro Gas. * SW Stud Welding. Soldadura por Espárragos. * ICDF Inertia and Continuos Drive Friction Welding. Soldadura por Fricción e Inercia

ØI ØV ØX ØU ØJ Ø Doble J ØK Ø Doble K Ø Penetración Parcial

PROCESOS ESPECIALES DE SOLDADURA CONTEMPLADOS EN LA SECCION IX

Ø Bisel Compuesto. Ø etc.

1. OVERLAY - RECUBRIMIENTOS RESISTENTES A LA CORROSIÓN * SMAW * SAW * GMAW * GTAW * PAW

2. FILETE (FILLET). 3. ESPARRAGOS (STUD) ARTICULO II

2. HARDFACING - RECUBRIMIENTOS RESISTENTES A LA ABRASION.

CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WELDING PROCEDURE QUALIFICATIONS-WPS)

* SMAW * SAW * GMAW * OFW * PAW

ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WELDING PROCEDURE SPECIFICATION-PQR ) QW200.1 (a)

3. BUTTERING - RECUBRIMIENTOS DE 7

WPS El WPS es un documento preparado y calificado por un Departamento Técnico o de Ingeniería, el cual sirve de guía al personal de produce e inspecciona las soldaduras de producción.

VARIABLES ESENCIALES SUPLEMENTARIAS Las Variables Esenciales Suplementarias de un Procedimiento de Soldadura son aquellas que al cambiarse, afectan las Propiedades de Impacto de la Soldadura a bajas Temperaturas.

Por ser un documento de ingeniería, es de obligatorio cumplimiento en toda sus partes por los diferentes Departamentos de las Empresa involucrados con la Soldadura.

Estas Variables deben tenerse en cuenta cuando alguna Sección del Código o una Especificación exija Prueba de Impacto.

CONTENIDO DE UN WPS QW-200.1(b)

VARIABLES NO ESENCIALES QW-251.3

La Sección IX describe 3 documentos usados en los programas de soldadura.

Las Variables No Esenciales de un Procedimiento de Soldadura son aquellas que al cambiarse NO ocasionan efectos apreciables en las Soldaduras.

Uno de ellos es el WPS Todo WPS debe contener: Ø Las Variables Esenciales relacionadas a cada Proceso empleado en el Procedimiento. Ø Las Variables No Esenciales relativas al o los Procesos utilizados en el Procedimiento. Ø Las Variables Suplementarias Esenciales, si se requiere Prueba de Impacto. Ø Información Adicional considerada necesaria para obtener las soldaduras deseadas.

Estas Variables deben incluirse en todo WPS y deben respetarse en el Procedimiento de Soldadura. Las Variables No Esenciales pueden cambiarse revisando el WPS, sin necesidad de Recalificar el Procedimiento de Soldadura. ASPECTOS A CONSIDERAR PARA ELABORAR Y SELECCIONAR UN WPS

VARIABLES DE SOLDADURA QW-250

Compatibilidad entre el Metal Base y el Metal de Aporte seleccionados. Propiedades Metalúrgicas de los Metales Base a Soldar. Requisitos de Tratamientos Térmicos. Diseño de la Junta y Cargas. Propiedades Mecánicas deseadas Requerimientos de Servicio al cual va a someterse el equipo o elemento soldado. Habilidad y Disponibilidad de los Soldadores Disponibilidad de Equipos. Ubicación de las Soldaduras. Economía. (Costo / tiempo).

VARIABLES ESENCIALES QW-251.2

QW-200.1(d) FORMATOS

Las Variables Esenciales de un Procedimiento de Soldadura son aquellas que al ser cambiadas, afectan las Propiedades Mecánicas de la Soldadura obtenida. Por lo tanto se requiere recalificación.

Los Formatos Sugeridos o Recomendados No son Mandatorios; son simplemente ejemplos. Cualquier forma puede reemplazarlos siempre que contengan toda la información requerida.

El WPS debe definir las diferentes variables con los valores precisos o los rangos aceptables para ser empleados al realizar las soldaduras. Es importante notar que el WPS es una guía para el personal involucrado en la soldadura.

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calificado con procesos múltiples. QW-200.1(c) CAMBIOS A UN WPS Los WPS pueden ser revisados y modificados por variadas razones. Algunas de estas son:

En cualquiera de estos casos debe tenerse especial cuidado de cumplir con los rangos de metal base y metal de aporte calificados.

Ø Un cambio en una Variable No Esencial requiere revisión pero no recalificación.

La Sección IX trata lo siguiente como una combinación de procedimientos o procesos:

Ø Un cambio en una Variable Esencial o Esencial Suplementaria (si se requiere Prueba de Impacto) requiere revisión del WPS y recalificación del Procedimiento.

Ø Más de un Procedimiento de Soldadura empleado.

Ø Correcciones de errores inadvertidos.

Ø Más de un WPS empleado para hacer Soldaduras.

Ø Cambios requeridos por la publicación de una Addenda o una nueva edición del Código.

Ø Más de un Número F.

Ø Más de un Número A, excepto A1 y A2.

Un WPS se revisa de la siguiente manera: Ø Escribiendo un nuevo WPS, incluyendo el número de la revisión,

QW-200.2 CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA PQR

Ø Adicionando o quitando una enmienda. Esto requiere anotar el número de la revisión, fecha y su descripción.

QW-200.2(a) REPORTE DE LA CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO PQR

RECALIFICACION DE UN WPS

El PQR - Procedure Qualification Récord - es el documento que valida y respalda al WPS.

Se recalifica un WPS: Modifica o soporta el procedimiento. Ø Cuando una variable esencial que se tenía originalmente es cambiada. Ø Cuando existen razones para cuestionar su validez. QW-200.4 COMBINACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Se considera que existe una combinación de Procedimiento, si ocurre una de las siguientes condiciones:

Es un Registro de los Valores reales de las Variables Esenciales ( y de otras variables si se requieren) empleadas cuando se suelda un cupón. Documenta los resultados del trabajo de soldadura y los de los ensayo de los cupones. QW-200.2 (b) CONTENIDO DEL PQR Los datos tomados al soldar y ensayar una probeta, deben consignarse en el PQR.

Ø Varios Procesos de Soldadura con diferentes Variables Esenciales en un WPS.

El PQR debe contener:

Ø Utilizar mas de un WPS para realizar una soldadura en producción.

Ø Las Variables Esenciales de los Procesos empleados en el Procedimiento.

Ø Emplear solamente un proceso de un WPS

Ø Las Variables Esenciales Suplementarias 9

cuando se requiera Prueba de Impacto Ø El Registro de las Variables No Esenciales es a elección del fabricante. Ø Toda la información que se considere necesaria. Solamente debe consignarse la información real que se observe durante la prueba. No deben registrarse datos que no fueron observados. El PQR verifica las propiedades mecánicas de una soldadura mediante la documentación de los resultados obtenidos de los ensayos destructivos. Suministra la prueba de soldabilidad. Lista los valores reales (Actuales) de las Variables empleadas para realizar la soldadura. Deben escribirse las Variables Esenciales para cada Proceso empleado. ETAPAS DE UN PQR 1. Escriba un WPS preliminar. 2. Soldar un cupón de prueba con base en el WPS 3. Preparar los especimenes de prueba. 4. Realizar directamente u ordenar los ensayos requeridos. 5. Evaluar los resultados de los ensayos. 6. Documentar los resultados en un PQR. OBSERVACIONES *El Fabricante debe poseer un WPS. Este documento o documentos deben describir los parámetros con los cuales se va a soldar. *Un WPS puede hacer referencia a los planos soldadura para describir algunas variables. *Si toda la información requerida por el código está en los planos de producción, deberá llamarse al plano en el WPS. * El WPS puede ser de una o varias hojas. *Los WPS podrán ser controlados QW-202 TIPOS DE ENSAYOS REQUERIDOS ENSAYOS MECANICOS PARA CALIFICAR UN WPS

QW – 202: cubre los ensayos requeridos para calificar procedimientos de soldadura. Estos ensayos mecánicos son: De 1 a 2 Ensayos de Tensión mínimo. De 2 a 4 Ensayos de Doblez mínimo. 4 Dobleces de lado para espesores mayores de 3/4". 2 Dobleces de Cara y 2 de Raíz para espesores menores de 3/8". A escoger para espesores menores de 3/4" y mayores o iguales a 3/8" El material ensayado puede ser uno de los listados en el WPS. Ver gráfico QW - 450 QW-202.2 SOLDADURAS DE RANURA Y DE FILETE QW-202.2 (a) CALIFICACION PARA CORDONES DE RANURA QW - 451.1 y QW - 451.2 indican las pruebas requeridas para la calificación de procedimientos de soldadura de ranura. Las Pruebas Mecánicas son: *Mínimo 2 Pruebas de Tensión *Mínimo 4 Pruebas de Doblez; Doblez de Lado para espesores de 3/8"o mayores. Doblez de Cara y Raíz para espesores menores a 3/4". A escoger para espesores menores a 3/4"y mayores o iguales a 3/8". Cuando el WPS lo requiera, adicionalmente deberá realizarse la Prueba de Impacto de acuerdo con la Sección aplicable del Código. QW-202.2 (c) CALIFICACION PARA CORDONES DE FILETE La Tabla QW - 451.3 provee información sobre el tipo de pruebas que deben realizarse para calificar un procedimiento para soldadura de filete. Se debe realizar una soldadura de filete con las platinas o tubos colocados en T y ejecutar 4 o 5 pruebas de macro-ataque dependiendo si la 10

probeta es a partir de lámina (QW - 462.4 (a)) o a partir de tubo (QW - 462.4 (d)).

ranura y filete. *Para soldaduras de filete no hay límite en el espesor de metal base ni de aporte.

CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS PARA CORDONES DE FILETE QW - 462.4 (a) y (d) establecen: *Para lámina, 5 pruebas de macro ataque. *Para tubo, 4 pruebas de macro ataque.

* Para soldaduras de ranura el límite superior de espesor de metal base está dado por QW 451 excepto para calificaciones en metal base de 1 1/2" que permite soldar sin limitaciones de material base. El espesor del metal de aporte estará limitado de acuerdo con QW - 451.

*Fusión completa en la Raíz. En QW - 181.1 se indica cómo realizar las pruebas y en QW - 183 se dan los requisitos de aceptación estableciendo que el metal de soldadura y la ZAC deben mostrar fusión completa y ausencia de grietas. QW - 183 también establece los requerimientos para realizar la prueba de macro ataque y determina que no debe haber una diferencia mayor a 1/8" entre la longitud de los pies del filete de soldadura. QW-202.2 (b) CALIFICACION PARA CORDONES DE RANURA CON PENETRACION PARCIAL

LIMITES ESPECIALES DE ESPESOR DE METAL DE APORTE Para procesos SMAW, SAW, GTAW y GMAW, con múltiples pases el máximo espesor calificado para probetas de 1 1/2" o mayores es de 8". Para calificar en espesores mayores a 8" el espesor de la probeta no deberá ser menor al espesor a calificar en producción dividido por 1.33. QW-202.4 MATERIALES BASES DE ESPESORES DIFERENTES QW - 202.4 cubre los requerimientos para éste caso.

QW - 202.2 (b) cubre los requerimientos para soldaduras de ranura con penetración parcial.

* El espesor del material más delgado deberá estar dentro del rango permitido en QW - 451.

*Para calificaciones realizadas en probetas de menos de 1 1/2" de espesor se aplicarán los límites de metal base y metal de aporte indicados en QW - 451.

*Si el WPS ha sido calificado en metal base de 1/4" o mayor, no existe ninguna limitación en el espesor más grueso para materiales P Nos. 8, 41, 43, 44, 45, 46, 51, 52, 61, y 62, siempre que no requieran prueba de impacto.

* El uso de probetas de espesor mayor o igual a 1 1/2" califica el espesor de metal base para espesores ilimitados y el metal de aporte limitado de acuerdo con QW - 451

*Para los demás materiales, el espesor del elemento más grueso será el permitido por QW - 451, excepto cuando la calificación sea en 1 1/2" o mayor, caso en el que el espesor es ilimitado.

QW-202.3 SOLDADURAS DE REPARACIÓN Y RECONSTRUCCION *Usar un WPS calificado en soldadura de ranura para reparar y reconstruir soldaduras de

QW-202. (c) CALIFICACIÓN DE CORDONES DE FILETE (EXCEPTO PARA NUMEROS P 11A GRUPOS Nos. 1 Y 2) 11

De acuerdo con QW - 202.2 para calificar Filetes de soldadura en metales P No. 11 (excluyendo P No. Grupos 1 y 2) debe calificarse en probetas ranuradas y en probetas para soldadura de filete.

Número P. y permitiéndose para que el procedimiento sustente cualquier WPS dentro de las atribuciones que permita el Código, como por ejemplo, el uso de cualquier otro material del mismo Numero P. QW-200.2 (f) MULTIPLES WPS's SOPORTAN UN PQR

QW-200.2 (c) CAMBIOS PERMITIDOS A UN PQR Revisar un PQR es más delicado que revisar un WPS. Un PQR es un registro de valores reales tomados en el momento en el que se realiza la calificación de un PQR.

QW - 200.2(F) permite el uso de un PQR para soportar varios WPS's. Un ejemplo de esto puede ser: *El PQR No. 1 está calificado con electrodos con Nos. F4 y F6. Este PQR podrá soportar el WPS No.2 el cual sólo emplea electrodos con F 4 y el WPS No.3 que emplea electrodo con No. F 6.

Un PQR puede ser revisado para: *Corregir un error previo. *Actualizar un nuevo requisito del código, previendo que el nuevo criterio se haya observado al soldar el cupón de prueba.

Es muy importante recordar que todas las variables deberán ser tenidas en cuenta cuando se utiliza éste método. MULTIPLES PQR's SOPORTAN UN WPS

NO se pueden cambiar ni añadir datos que no se observen durante la prueba.

QW - 200.2 (F) admite el uso de más de un PQR para soportar un WPS.

Cuando se revise un PQR siempre se debe: Un ejemplo de esto puede ser: *Guardar el original. *Certificar y fechar la revisión anotando la razón de la revisión. QW-200.2 (d) FORMATOS PARA UN PQR EJEMPLO DE UN PQR REVISADO Una razón válida para revisar un PQR es un cambio en el código en la clasificación del material.

* El PQR No. 1 está calificado con Alivio Térmico (PWHT- Post Welding Heat Tratamiento) *El PQR No. 2 está calificado sin Alivio Térmico. * Los PQR No. 1 y No. 2 podrán usarse para soportar el WPS No.1 el cual abarca el procedimiento con o sin Alivio Térmico. PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA INTERCOMPAÑIAS

Si en el momento de la calificación original el material no tenía asignado un Número P, y la calificación se hizo con base en la especificación del material, esta calificación sólo permitía soldar esta especificación.

QW - 201 permite el uso de procedimientos de soldadura entre diferentes compañías de una misma corporación con nombres diferentes, sin necesidad de recalificación, previendo que:

Posteriormente, el Comité de la Sección IX le asigna un Número P. a éste material, entonces el PQR podrá revisarse, indicando el nuevo

* Ambas compañías se encuentren dentro de la misma estructura corporativa. *Cada división o compañía deberá cumplir con 12

los controles necesarios los cuales están contenidos en el Manual de Control de Calidad. *La calificación de los procedimientos de soldadura se haga de acuerdo con el Código ASME Sección IX. QW-201 RESPONSABILIDAD DEL FABRICANTE Y/O CONTRATISTA Es obligación del Fabricante: *Preparar por escrito los Procedimientos de Soldadura (WPS) *Preparar un reporte de la Calificación del Procedimiento (PQR) con base en la soldadura de un cupón. *Realizar u Ordenar que se hagan todos los ensayos de laboratorio requeridos. * Listar todos los parámetros necesarios para la aplicación del Procedimiento. *Registrar los datos reales de la soldadura del cupón en el PQR. *Registrar los resultados de los ensayos de laboratorio en el PQR. *Certificar la información contenida por el PQR. * Asegurarse que todos los soldadores suelden bajo su control directo, los cupones de prueba. * Implantar un sistema de Control de Calidad para controlar las calificaciones. * Obtener la calidad exigida por los códigos y por lo tanto es responsable por la calidad de las soldadura efectuadas por su compañía. * Considerar la compatibilidad metalúrgica entre metal base y metal de aporte. * Considerar si sustituir el material base usado en las calificaciones por otro diferente del mismo Número P implica la incompatibilidad desde el punto de vista de las propiedades metalúrgicas, el tratamiento térmico, el diseño, las propiedades mecánicas y los requisitos de servicio del elemento soldado. * Mantener disponible para el soldador y quienes supervisen la soldadura, el WPS correspondiente. * Compilar en un listado todos los procedimientos calificados y que pueden ser utilizados en los trabajo códigos.

SECCION IX ARTICULO III El Artículo III de la Sección IX cubre los requisitos para la Calificación de Soldadores y Operarios de Soldadura. Este Artículo lista para cada proceso de soldadura las variables que aplican en la realización de la Calificación de Soldadores y Operarios de Soldadura. Este Artículo contiene toda la información necesaria para la calificación de soldadores y operarios de soldadura. Nunca utilice el Artículo II para la calificación de soldadores. QUE ES UN SOLDADOR ? Es una persona que ejecuta manual o semiautomáticamente una operación de soldadura. Un soldador controla la acción durante la soldadura de una unión. PROPOSITO DE LA CALIFICACION DE UN SOLDADOR El propósito de la calificación de un soldador es determinar su habilidad para depositar soldaduras sanas. Basados en este criterio se fijan las variables empleadas para calificar soldadores. Los soldadores deben cumplir con un mínimo de requisitos establecidos en la Sección IX QUE ES UN OPERARIO DE SOLDADURA? Es aquella persona que maneja u opera una máquina automática. El ajusta la máquina y presiona el interruptor de arranque. La máquina realiza la soldadura. PROPOSITO DE LA CALIFICACION DE UN OPERARIO DE SOLDADURA

CALIFICACION DEL DESEMPEÑO El propósito de la calificación de un operario 13

de soldadura es determinar su habilidad para ajustar la máquina de soldadura y operar el equipo. Debe cumplir con un mínimo de requisitos especificados por la Sección IX. RESPONSABILIDAD DEL FABRICANTE EN LA CALIFICACION DE SOLDADORES El Fabricante o Certificador, en terminología del Código, es el responsable de conducir los ensayos para calificar al soldador y al operario de soldadura en uno o más procesos, de acuerdo con un WPS calificado. Con este WPS el fabricante realiza soldaduras en la construcción de equipos código. Esta responsabilidad no puede ser delegada a ninguna organización. En términos generales el fabricante debe: *Soldar un cupón de acuerdo al WPS. * Controlar la soldadura del cupón y certificarlo. * Calificar cada soldador en cada proceso que emplee. * Mantener la identificación de los soldadores. * Establecer un programa de Control de Calidad de las Soldaduras hechas por su organización.

DE LOS SOLDADORES (WPQR) CONTENIDO DE UN WPQR El WPQR es un documento usado para registrar los soldadores que han sido calificados por el fabricante para determinar su habilidad, utilizando un WPS. El WPQR debe contener: *El valor real de las variables esenciales correspondientes al proceso de soldadura utilizado. * Los resultados de los ensayos del cupón de prueba. * Los rangos en los cuales el soldador queda calificado. Debe tenerse en cuenta que alguno valores son máximos y otros son mínimos. * Nombre del fabricante. * Fecha de calificación. * Nombre del funcionario que certifica que el cupón de prueba fue preparado, soldado y probado según el código. * Alguna otra información que se desee, por ejemplo: alguna posición especial. QW-350 VARIABLES DE SOLDADURA PARA SOLDADORES Se definen como una condición , la cual cuando es cambiada, afecta la habilidad del soldador para depositar soldaduras sanas.

REGISTRO DE LA CALIFICACION DE LOS SOLDADORES

Para los Soldadores no existen Variables No Esenciales ni Variables Suplementarias.

La información tomada de la Calificación de Soldadores y / u operarios debe registrarse por escrito.

No aplican para Operarios de Soldadura.

Este documento se conoce como WPQR Welder Perfomance Qualification Récord. Allí deben registrarse como mínimo las Variables Esenciales para los soldadores, el tipo de pruebas realizadas y sus resultados, y los rangos calificados de acuerdo con QW 452 para cada soldador u operario. REGISTRO DE LA HABILIDAD

NOTA: Para los Operarios de Soldadura se utilizan la Variables Esenciales dadas en QW 360. REQUISITOS GENERALES PARA LA CALIFICACION DE SOLDADORES Y OPERARIOS DE SOLDADURA QW - 301 da los requisitos para las pruebas de los soldadores. * El cupón de prueba debe ser soldado de 14

acuerdo con un WPS del fabricante. * Cuando el WPS con el cual se va a calificar el soldador requiera un post-calentamiento (PWHT), éste puede omitirse para la calificación del soldador. * Cuando un soldador u operario de soldadura califique un WPS, también califica como soldador dentro de los límites establecidos para calificación de soldador u operario. * El Inspector, Supervisor, Instructor o quien conduzca la calificación puede detener su ejecución en cualquier momento en el cual considere que no se cumplen los requisitos para obtener resultados satisfactorios. QW-302 TIPOS DE PRUEBAS REQUERIDAS Los soldadores y operarios de soldadura pueden calificarse empleando dos métodos:

TUBERIA CON RANURA POSICIONES 1G Y 2G 2 DOBLECES TUBERIA CON RANURA POSICIONES 5 G Y 6G 4 DOBLECES PLATINA CON FILETE 1 MACRO, 1 FRACTURA TUBERIA CON FILETE 1 MACRO, 1 FRACTURA CRITERIOS DE ACEPTACION DE ENSAYOS MECANICOS Los criterios de aceptación sobre los resultados de los ensayos mecánicos están dados en: QW - 163. Criterios de aceptación para Doblez.

QW-302.1. ENSAYOS MECANICOS - DOBLEZ PARA JUNTAS DE RANURA - MACRO-ATAQUE / FRACTURA PARA JUNTAS DE FILETE.

QW - 184. Criterios de aceptación para Macro Ataque. QW - 182. Criterios de aceptación para Fractura. CRITERIOS

QW-302.2. INSPECCION RADIOGRAFICA Para determinar cuando la calificación puede hacerse con inspección radiográfica, debe leerse cuidadosamente QW - 304, para los soldadores y QW - 305 para operarios de soldadura. Deberá inspeccionarse por lo menos 6" del cupón o la pega circunferencial completa si es en tubería. QW-302.1 ENSAYOS MECANICOS Los Ensayos Mecánicos par calificación de soldadores y operarios de soldadura, dependiendo de cómo se califique, son: TIPOS DE JUNTA PRUEBAS REQUERIDAS PLATINA CON RANURA 2 DOBLECES

Ø DOBLEZ: No se aceptará ningún defecto abierto que exceda de 1/8" medido en cualquier dirección de la superficie convexa. Ø MACRO ATAQUE: No deberá presentar ninguna grieta ni faltas de fusión. Las indicaciones lineales en la raíz deberán ser menores a 1/32". La soldadura no deberá mostrar una concavidad o convexidad mayor de 1/16". Entre los pies de soldadura no debe haber una diferencia mayor a 1/8". Ø FRACTURA: No deberá mostrar grietas o falta de fusión en la raíz, y la suma de las inclusiones y poros no deberá tener una longitud mayor a 3/8" para platinas, o mayores que el 10% del espesor del tubo. QW-302.2 INSPECCION RADIOGRAFICA Las condiciones para que la prueba radiográfica sea aceptable en la calificación de 15

soldadores y operarios de soldadura son:

12 en una longitud de 6".

Ø Que sea para cordones de ranura, en los procesos SMAW, SAW, GTAW, PAW, FCAW, y GMAW (Excepto con arco en corto circuito)

(3) Para soldaduras de materiales mayores o iguales a 1/8" usar Apéndice 1. Diámetros menores a 1/32" son irrelevantes. SOLDADORES ENTRE COMPAÑIAS

Ø Metales Base Números P 1 hasta Números P 11, Números P 30s y P 40s. Ø Metales Base Números P 20s y Números P 50s soldados con GTAW. CRITERIOS DE ACEPTACION DE LA INSPECCION RADIOGRAFICA La prueba radiográfica RT se considera inaceptable cuando la radiografía muestre imperfecciones que excedan los siguientes límites: 1. INDICACIONES LINEALES: (1) Cualquier tipo de grieta o zona de fusión incompleta. (2) Ninguna inclusión de escoria alargada que exceda: (a) 1/8" para espesores t hasta 3/8" inclusive. (b) 1/3 del espesor para t menores a 3/8" o menores o iguales a 2 1/4". (c) 3/4" para espesores mayores a 2 1/4". (3) Ningún grupo de inclusiones alargadas lineales con longitud agregada mayor que el espesor en una longitud de 12 espesores, excepto cuando la distancia entre imperfecciones sucesivas exceda a 6L, donde L es la longitud de la imperfección más larga del grupo.

QW - 300.2 permite el uso de soldadores entre compañías de la misma corporación, con diferentes nombres, sin necesidad de recalificación siempre que se cumpla lo siguiente: * Las Compañías involucradas deberán pertenecer a la misma Unidad Corporativa. * Las Divisiones o Compañías involucradas deberán cumplir los controles operacionales descritos en el Manual de Control de Calidad relacionados con la calificación de los soldadores y operarios de soldadura. REGISTRO DE LOS SOLDADORES Y OPERARIOS DE SOLDADURA Los Registros que se necesitan llevarse para los soldadores y operarios de soldadura son los WPQR ( Welders Perfomance Qualification Récord) Registros de la Calificación del Desempeño de los Soldadores, la Continuidad del Soldador (Welder Log) y la Identificación de los Soldadores y Operarios de Soldadura (Estampe). La Continuidad o Welder Log, es un documento que nace de los requisitos de QW 322. La Identificación es discutida por la Sección IX y requerida por algunos códigos, por ejemplo: la Sección VIII, División 1, Parágrafo UW - 29 (d) exige un registro el cual muestre los resultados de los ensayos, la fecha de realización y la identificación asignada a cada soldador (Estampe). Este registro debe estar certificado por el fabricante.

2. INDICACIONES REDONDEADAS: (1) La máxima dimensión permisible es el menor entre el 20% del espesor o 1/8".

CONTINUIDAD DE LOS SOLDADORES Y OPERARIOS DE SOLDADURA (WELDER LOG)

(2) Para soldaduras de materiales menores a 1/8", el número máximo de indicaciones es de

QW - 322 requiere que los soldadores y operarios de soldadura mantengan vigente su 16

habilidad y destreza en el o los procesos en los cuales fueron calificados. Para ello establece que:

los mismos.

Ø Deben soldar como mínimo cada 6 meses en o los procesos en los cuales fueron calificados.

No existen en los Códigos No Nucleares requisitos específicos de cómo mantener el archivo de los procedimientos de soldadura WPS's, calificación de los mismos PQR's y calificación de los soldadores WPQR's una vez que se ha terminado el trabajo.

Ø No es necesario que lo hagan en trabajos código para mantener la continuidad. Ø Se debe establecer un sistema de continuidad. QW-322 EXPIRACION Y REVALIDACION DE LA CALIFICACION DE SOLDADORES QW-322.1 EXPIRACION DE LA CALIFICACION Un soldador necesita recalificarse cuando: 1. Se exceda el tiempo límite de seis meses indicado por QW - 322. 2. Los rangos están fuera de los que fueron calificados. 3. Existen razones para dudar de su habilidad para depositar soldadura que cumplan con las especificaciones. QW-322.2 REVALIDACION DE LA CALIFICACION DE LOS SOLDADORES QW - 322 establece: 1. Si la revalidación de la calificación se debe a límite de tiempo sin soldar, la recalificación puede hacerse utilizando un sólo cupón de prueba, ya sea en lámina o en tubería, de cualquier espesor, diámetro, y soldado en cualquier posición. 2. Cuando se deba a dudas sobre la habilidad, la recalificación deberá hacerse en un cupón de prueba apropiado para los trabajos de producción planeados. En los dos casos deberán realizarse las pruebas exigidas para cualquier calificación de soldadores, y los criterios de aceptación serán

ARCHIVO DE LOS REGISTROS

No obstante, el Manual de Control de Calidad o cualquier documento deberá indicar el sistema de archivo de dichos documentos, pues en caso de no tenerlos, sería necesario calificar los procedimientos cada vez que se necesite realizar un trabajo. Como nota adicional, los códigos nucleares exigen por el tiempo de vida de la planta, la retención de toda esta documentación. En cualquier caso, los procedimientos estarán disponibles durante el tiempo de construcción del equipo. CALIFICACIONES ANTERIORES A LA ULTIMA REVISION ACEPTABLE DEL CODIGO El Artículo 1 Parágrafo QW - 100.3 trata sobre los procedimientos de soldadura, las calificaciones de los procedimientos y de los soldadores anteriores a la última revisión del código, y establece: 1. Si la calificación fue hecha antes de 1962, Ud. puede: Utilizarla siempre y cuando cumpla con todos los requisitos de la Sección IX Edición de 1962 o posterior (inclusive ésta); en caso contrario, descartarla porque no es válida. 2. Si la calificación se efectuó de acuerdo con la Sección IX Edición posterior a 1962, esta será aplicable indefinidamente, y cualquier calificación del soldador será válida si su continuidad (Welder Log) se mantiene. QW-103 RESPONSABILIDAD QW-103.1 RESPONSABILIDAD EN LA SOLDADURA. 17

El fabricante y / o el contratista está obligado a: Ø Sus soldadores deben soldar las probetas de calificación de acuerdo con algún procedimiento de soldadura WPS calificado. Ø Los soldadores a calificarse deben soldar las probetas de calificación bajo su completa supervisión y control.

QW-150 PRUEBAS DE TENSION El ensayo de tensión esta cubierto en QW 150. Este parágrafo se refiere a la Tabla QW 451. QW-151 ESPECIMENES QW - 151 expresa:

Ø Todo soldador debe Calificarse en cada proceso que vaya a emplear en producción. Ø Implementar y mantener un sistema de identificación de los soldadores. Ø Establecer un sistema de control de calidad para controlar las calificaciones de los soldadores. Ø Responder por la calidad de las soldaduras realizadas por sus soldadores.

Ø Si el cupón es mayor de 1" de espesor, los especimenes pueden cortarse mecánicamente. Ø Cada set de los especimenes representan uno de tensión. TIPOS DE TENSION Los tipo de tensión descritos en QW - 150 son: Ø QW-151.1 SECCION REDUCIDA PLATINA.

QW-103.2 RESPONSABILIDAD POR LOS REGISTROS

Ø QW-151.2 SECCION REDUCIDA TUBERÍA

El fabricante y / o contratista tiene la responsabilidad específica relacionada con la documentación involucrada en la calificación de los procedimientos.

Ø QW-151.3 SECCION REDUCIDA ESPECIMEN ROSCADO. Ø QW-151.4 SECCION COMPLETA TUBERIA DE 3" O MENORES

El fabricante y / o contratista deberá: Ø Calificar el WPS. Ø Mantener los WPS's y PQR's por el lapso que demore en ejecutar la soldadura. Ø Asegurarse que todos los cupones sean soldados por soldadores bajo su estricto control.

QW-152 PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA DE TENSION QW-153 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN ENSAYO DE TENSIÓN QW-153.1 RESISTENCIA A LA TENSION Ø Mínimo Esfuerzo del Material Base.

Ø Certificar el PQR. Ø Certificar una lista de todos los procedimientos a emplear en el trabajo.

Ø Mínimo Esfuerzo del Material de menor espesor cuando se emplean materiales diferentes.

QW-140 TIPOS Y PROPOSITOS DE LAS PRUEBAS Y ENSAYOS

Ø Mínimo Esfuerzo de la Soldadura si el material base y el metal de aporte tienen diferentes esfuerzos a la temperatura de diseño. 18

3. Platina o Tubo o ambos. Ø Si el rompimiento ocurre en el material base fuera de la línea de fusión, el criterio puede aceptarse hasta un 5% por debajo del mínimo esfuerzo del material base.

COMBINACIÓN DE PROCESOS Como existen procedimientos combinados cuando se califica un soldador, se debe considerar:

QW-160 PRUEBAS DE DOBLEZ GUIADO Ø El uso de más de un Número F. QW-163 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PRUEBA DE DOBLEZ

Ø El Uso de más de un proceso. Ø El Uso de más de un soldador.

El criterio de aceptación para el doblez guiado, se encuentra en QW - 163: Ø Defectos en la soldadura o en la ZAC mayores que 1/8" no son aceptadas. Ø Grietas en los bordes pueden ignorarse a menos que resulten de escorias o defectos internos. QW-202 TIPOS DE PRUEBAS REQUERIDAS QW-202.2 CORDONES DE RANURA Y DE FILETE QW - 202.2 da los requisitos para la calificación de cordones de ranura y de filetes. Cuando se califica una junta de ranura, esta calificará para todas las juntas de filete en incluye: Ø Todos los espesores.

EJEMPLOS DE COMBINACION DE PROCEDIMIENTOS Algunos ejemplos son: Ø Un WPS con 1/4" para proceso GTAW y 3/4" con proceso SMAW. Ø Un WPS con 1/3" para proceso SMAW con Número F 1 y 1/2" con proceso SMAW con Número F 4. Ø Un WPS con proceso GTAW y un WPS con proceso SMAW, empleados para hacer la misma soldadura. Ø Un WPS con proceso SMAW y electrodo E 7018 A1 y E 8018 B2. Estos electrodos poseen diferente Número A. INSPECCION DE SOLDADURAS ( NO CUBIERTO POR LA SECCION IX)

Ø Todos los tamaños. Ø Todos los diámetros. Una excepción a esta regla es el Número P 11A, Grupos 3, 4, y 5 y el Número P 11B, el cual requiere calificaciones especiales. CONSIDERACIONES PARA ESCOGER UN CUPON

Los códigos exigen ciertos requisitos durante la soldadura de Items, para asegurar la inspección. Algunas inspecciones son entre otras: Ø Que los materiales sean aceptables al código y a los criterios de diseño. Ø Que el armado requerido en los WPS's y los puntos de soldadura sean aceptables.

1. La posición a soldar. 2. El anillo de respaldo o Backing si es o no empleado.

Ø El pase de raíz, se inspeccionará para prevenir problemas posteriores en la vida de la junta. 19

Ø Inspeccionar el decarbonado para asegurar la sanidad del material antes de aplicar soldadura por el otro lado.

Ø Verificar que los procedimientos sean calificados antes de realizar un trabajo código.

Ø Inspección Visual de la soldadura. Ø Requerir algún tipo de ensayo no destructivo. Ø Que toda la documentación apropiada esté disponible y correcta. CONTROL DE PRODUCCION DE SOLDADURA Para la soldadura de materiales a presión, el fabricante deberá: Ø Guiarse por un WPS calificado como se especifica en los planos. Ø Usar soldaduras y operarios calificados. Ø Usar materiales de soldadura como se indica en los WPS's.

RESPONSABILIDADES DEL FABRICANTE BAJO LA SECCION IX La Sección IX dice que el fabricante es responsable por: Ø Conducir los ensayos para calificar los procedimientos y los soldadores. Ø La ejecución de la soldadura por su organización o empresa. REQUISITOS DE LOS PROGRAMAS DE CONTROL DE CALIDAD Cada código de construcción requiere documentación de los programas de Control de Calidad.

Ø Estampar o registrar las soldaduras.

Incluidos en éste manual, se hará una descripción de los controles aplicados para soldar. Estos requisitos se encontrarán en:

Ø Inspeccionar la soldadura.

Ø Sección I : A – 300

Ø Ejecutar algún tipo de ensayo no destructivo. NDT.

Ø Sección IV : Apéndice F Ø Sección VIII : División 1 Apéndice 10

REQUISITOS DEL MANUAL DE CONTROL DE CALIDAD El Manual de Control de Calidad debe cubrir los controles utilizados en los programas de soldadura. RESPONSABILIDAD DE LOS INSPECTORES AUTORIZADOS Ø Monitorear los programas de Control de Calidad. Ø Verificar que los procedimientos cumplan con el código en referencia. Ø Verificar que los soldadores estén apropiadamente calificados y que sus calificaciones le permitan a ellos emplear los procedimientos requeridos.

Ø Sección VII : División 2 Apéndice 18 Los materiales descritos a continuación son los empleados en el proceso de SMAW: 1. ELECTRODOS PARA SOLDAR ACEROS AL CARBONO: ELECTRODO CARACTERISTICAS APLICACION PROPIEDADES MECANICAS E6010 · Alta penetración · Trabaja en todas posiciones · Se usa en juntas sencillas o dobles · Remoción de escoria fácil Se usa para soldar aceros de bajo carbono, lamina ordinaria y galvanizada, estructuras, 20

tubería de presión y acero fundido · Resistencia a la tracción: 43.5 – 50. 5 · Elongación: (22- 33)% · Resistencia al impacto:29c 27 – 100 Joule E6013 · Fácil manipulación. · Poca penetración. · Produce una capa uniforme lisa. · Buena presentación. Se usa en construcciones de hierro en general carpintería metálica, carrocería, puertas, en ductos y ornamentación general. Trabaja en CC o CA. Puede utilizarse en la técnica de arrastre para juntas planas y horizontales · Resistencia a la tracción: 42 – 52 · Elongación: (22- 28)% · Resistencia al impacto:20c; 40 – 110 Joule. E7018 · Es de bajo hidrogeno · Se utiliza con corriente directa polaridad (+) · Baja perdidas por salpicaduras · Excelente calidad radiográfica Resistencia al a tensión, se aplica también en estructuras, tubería y tanque a presión, caldera, cañerías sus buenas propiedades físicas lo hace útil en astilleros. Sus a · Resistencia a la tracción: 51 – 59 · Elongación: (24- 36)% · Resistencia al impacto:29c; 70 Joule. 2. ELECTRODOS PARA SOLDAR ACEROS INOXIDABLES: ELECTRODO CARACTERISTICAS APLICACIÓN PROPIEDADES MECANICAS E308L · Su revestimiento es de tipo butílico básico · Se puede soldar en todas las posiciones · Produce un arco suave · Perdidas por salpicaduras muy bajas · Resistente a la corrosión · Bajo contenido de carbono Utiliza bajo amperaje, emplea CA o CC, los borde del metal deben cortarse correctamente

para producir buen ajuste, se debe evitar la contaminación de partículas de aceros dulces, carbón, azufre, zinc, pintura, grasa y aceite etc. · Resistencia a la tracción: 52 – 63 · Elongación: (40 - 60)% 3. TIPOS DE ALAMBRES: PARA SOLDAR ACEROS AL CARBONO EN LA MIG/MAG CARACTERISTICAS APLICACION PROPIEDADES MECANICAS ER70S-6 · Es un alambre macizo con altos niveles de silicio y manganeso · Le permite trabajar con ele vados amperajes · Trabaja con co2 · Mezcla de argón oxigeno · Trabaja en todas las posición en transferencia por corto circuito Se usa para soldar en laminas delgadas, fabricación de tanques, carrocerías, embarcaciones, rines de automóviles, estructuras etc. · Resistencia a la tracción: 50 – 60 · Elongación: (22- 30)% ALAMBRE TUBULAR FCAW • Los alambres tubulares están formados por: - Forro metálico. - Núcleo: ü Fundente. ü Elementos de aleación. ü Formadores de escoria FABRICACION DEL ELECTRODO TUBULAR • El forro tiene la función de contener el fundente del núcleo y conducir la corriente eléctrica. • Los elementos formadores del núcleo tienen las siguientes funciones: - Proporcionar elementos desoxidantes y refinadores para incrementar las propiedades mecánicas del depósito. - Proporcionar elementos estabilizadores de arco que incrementen su suavidad y reduzcan 21

la salpicadura. - Adicionar elementos de aleación que incrementen la resistencia del depósito y mejoren otra propiedad específica. - Producir la atmósfera de gas que proteja al arco, la transferencia de metal y la zona de metal líquido (sólo autoprotegidos). - Formar una capa de escoria que proteja al depósito durante la solidificación. - Con protección de gas. - Requieren de un gas de protección que es suministrado externamente. - Auto-protegidos. - En el núcleo se encuentran elementos que al descomponerse químicamente producen una atmósfera rica en CO2 y CO. GASES EN EL PROCESO FCAW • Puede ser suministrado a partir de cilindros o tubería proveniente de una red. - Se emplean reguladores flujómetros para ajustar el volumen de gas necesario para una adecuada protección. - Es importante que el regulador flujómetro tenga la capacidad suficiente para manejar el gasto requerido Bióxido de Carbono (CO2). - Menor costo. - Alta profundidad de penetración. - Produce una transferencia globular, aunque con algunas formulaciones la transferencia puede ser tipo spray axial. - Tendencia a oxidar los metales presentes en el arco. • Mezclas de Argón y CO2. - 75-25 y 80-20 son las más empleadas, no se recomienda mayor contenido de argón ya que se pierde la capa de escoria. - Incrementan la eficiencia de los desoxidantes del fundente. - Se obtiene mayor resistencia a la tensión y límite de cadencia que con CO2. - Para soldar fuera de posición, es más cómodo para el soldador. CLASIFICACION DE LOS ELECTRODOS FCAW

GASES El aire, en la zona de soldadura, es desplazado por un gas protector para prevenir la contaminación del baño fundido de soldadura. Esta contaminación es causada principalmente por el Nitrógeno, el Oxigeno y la Humedad presentes en la atmósfera. Por ejemplo; el Nitrógeno, en el acero solidificado, reduce la ductilidad y la resistencia al impacto de la soldadura y puede causar fisuras. En grandes cantidades, el Nitrógeno puede causar además, porosidad en la soldadura. Un exceso de Oxígeno en el acero se combina con el Carbono para formar Monóxido de Carbono. Este gas puede quedar atrapado en el metal, produciendo porosidad. Por otro lado, un exceso de Oxigeno puede combinarse con otros elementos en el Acero y formar compuestos que originen inclusiones en el metal de soldadura. Si el Hidrógeno, presente en el Vapor de Agua y los Aceites, se combina o con el Hierro o con el Aluminio, dará como resultado la formación de poros, y pueden ocurrir fisuras en el metal de soldadura debajo del cordón. Para evitar estos problemas asociados con la contaminación del charco de soldadura, se protege el arco principalmente con tres gases. Estos gases son: Argón, Helio y Dióxido de Carbono. Además, pequeñas cantidades de Oxigeno, Nitrógeno e Hidrógeno, han demostrado beneficios para algunas aplicaciones. De estos, solamente el Argón y el Helio son gases Inertes. La compensación por la tendencia a la oxidación de los otros gases, es hecha mediante la formulación especial de los alambres electrodos. El Argón, el Helio y el Dióxido de Carbono pueden ser utilizados solos, en combinaciones o mezclados con otros gases para proporcionar soldaduras libres de defectos en una variedad de aplicaciones y procesos de soldadura. 2 PROPIEDADES DE LOS GASES Las propiedades básicas de los gases protectores, las cuales afectan el desempeño de los procesos de soldadura, incluyen: 22

1. Propiedades Térmicas a temperaturas elevadas. 2. Reacción Química del gas con varios elementos del metal base, el alambre electrodo y varilla de soldadura. 3. Efecto de cada uno de los gases en el modo de transferencia del metal. La conductividad térmica del gas a la temperatura del arco influye en su tensión al igual que en la energía térmica desarrollada en la soldadura. Cuando la conductividad térmica se incrementa, una mayor tensión de soldadura es necesaria para mantener el arco. Por ejemplo, la conductividad del Helio y del Dióxido de Carbono es mucho más elevada que la del Argón; a causa de esto, ellos desarrollan más calor para la soldadura. Por esta razón el Helio y el Dióxido de Carbono requieren mayor tensión y corriente de soldadura para mantener un arco estable. La compatibilidad de cada gas con el alambre electrodo y el metal base determina la conveniencia de varias combinaciones de gases. El Dióxido de Carbono y la mayoría de los gases que originan Oxigeno, no deberían ser empleados para soldadura del Aluminio, ya que se formaría Oxido de Aluminio. No obstante, el Dióxido de Carbono y el Oxígeno son útiles en ocasiones e incluso esenciales cuando se sueldan Aceros mediante el proceso GMAW. Ellos fomentan la estabilidad del arco y buena fusión entre el charco de soldadura y el metal base. En consecuencia, las adiciones de Oxigeno al Argón son generalmente menores que el 12% por volumen, considerando que el Dióxido de Carbono al 100% puede ser empleado para soldar Aceros Suaves con el proceso GMAW. Los alambres electrodos de acero deben contener fuertes elementos desoxidantes para eliminar la porosidad cuando son empleados con gases oxidantes, particularmente mezclas con elevados contenidos de Dióxido de Carbono u Oxígeno y especialmente Dióxido de Carbono al 100%. Los gases protectores determinan además el modo de transferencia del metal y la profundidad a la cual es fundida la pieza de trabajo (profundidad de penetración). Las Tablas 1 y 2 resumen los gases protectores recomendados para varios metales y tipos de transferencia del metal.

La transferencia en Spray no es obtenida cuando el gas es rico en Dióxido de Carbono. Por ejemplo, mezclas que contengan mas de 20% de Dióxido de Carbono no exhiben una verdadera transferencia en Spray; mas bien mezclas de hasta un 30% de Dióxido de Carbono pueden tener una modo de transferencia “igual a la Spray” en el arco a niveles elevados de corriente aunque son incapaces de mantener la estabilidad del arco con mezclas menores de Dióxido de Carbono. El nivel de salpicaduras tenderá además a incrementarse cuando las mezclas son ricas en Dióxido de Carbono. TABLA 1 TABLA DE SELECCIÓN DEL GAS DE PROTECCIÓN PARA SOLDAR CON EL MODO DE TRANSFERENCIA EN CORTO CIRCUITO CON EL PROCESO GMAW. Metal Argón Helio Argón + Helio Argón + CO2 Argón + Helio + CO2 Argón + Oxígeno + CO2 Dióxido de Carbono Aluminio He 75 Aceros al Carbono CO2 25 CO2 50 CO2 8 4 CO2 15 Aceros de Alta Resistencia Cobre He 75 23

Aceros Inoxidables CO2 25 1 A-1025 Aleaciones de Níquel 90 He + 10 Ar o He 75 A-1025 Metales Reactivos He 75 1 Alambre electrodo requerido diseñado para Dióxido de Carbono TABLA 2 SELECCIÓN DEL GAS DE PROTECCIÓN PARA SOLDAR CON EL MODO DE TRANSFERENCIA EN SPRAY Y SPRAY PULSADO CON EL PROCESO GMAW.

CO2 8 CO2 252 Pulsado CO2 5 Aceros de Baja Aleación O2 2 CO2 8 Cobre & Bronce al Silicio 90 He 10 Ar o He 75 Aceros Inoxidables O2 1 O2 2 H2 1 CO2 2 Aleaciones de Níquel

Metal

He 75

Ar

Metales Reactivos

He

1 Soldaduras de Pases Sencillos 2 Mayor Calidad en Placas fuertemente oxidadas cuando se emplea con Alambres Electrodos ER70S-7 y ER80S-D2 3 Utilizado con Alambre Electrodo Tubular y para Soldaduras con Alambre Electrodo Sólido a Alta Velocidad 4 Material Delgado

Ar + O2 Ar + CO2 Ar + He Ar + He +CO2 (2)Ar + O2 + CO2 Ar + CO2 + H2 (3) CO2 Aluminio 90 He 10 Ar o He 75 Aceros al Carbono O2 2 O2 5 CO2 15

3 ARGON El Argón es un gas inerte, el cual es utilizado ya sea solo y / o en combinación con otros gases para lograr las características de arco deseadas para la soldadura de ambos tipos de metal: Ferrosos y No Ferrosos. Casi todos los procesos de soldadura pueden utilizar Argón o Mezclas de Argón para alcanzar buena soldabilidad, propiedades mecánicas, características de arco y productividad. El Argón es empleado singularmente en Metales No Ferrosos, tales como el Aluminio, Aleaciones de Base Níquel, Aleaciones de Cobre, Metales Reactivos incluyendo Circonio, Titanio y Tantalio. El Argón proporciona excelente estabilidad de arco en la soldadura con Transferencia en 24

Spray, penetración y forma del cordón en estos materiales. Algunas soldaduras de metales delgados con Transferencia en Corto Circuito también son practicadas. Cuando se sueldan Metales Ferrosos, el Argón es usualmente mezclado con otros gases tales como Oxígeno, Helio, Hidrogeno, Dióxido de Carbono y / o Nitrógeno. El bajo potencial de ionización del Argón crea una excelente ruta a la corriente y superior estabilidad del arco. El Argón produce una columna constreñida de arco con una densidad alta de corriente la cual provoca que la energía del arco se concentre en un área pequeña. El resultado es un perfil de penetración profunda que adquiere una forma distinguida como “Penetración Tipo Dedo”. 4 DIOXIDO DE CARBONO El Dióxido de Carbono puro no es un gas inerte, por que calor del arco lo descompone o disocia llegando a convertiste en Monóxido de Carbono + Oxígeno libre. Este Oxígeno se combinará con los elementos que se transfieren a través del arco para formar óxidos los cuales son liberados del baño de soldadura en forma de escorias y escamas. Aunque el Dióxido de Carbono es un gas Activo y produce un efecto oxidante, se pueden realizar soldaduras sanas fácil y consistentemente, las cuales estarán libres de defectos y porosidad. El Dióxido de Carbono es ampliamente empleado para la soldadura de Aceros. Su popularidad es debida a su fácil disponibilidad y a su buen desempeño en soldaduras de calidad, así como a su bajo costo e instalación. Aquí debería mencionarse que los bajos costos por unidad de gas no se traducen automáticamente en bajos costos por metro de soldadura y es grandemente dependiente de la aplicación. Factores tales como la menor tasa de deposición para el Dióxido de Carbono causada por las perdidas por salpicaduras influyen en el costo final de la soldadura. El Dióxido de Carbono no transfiere en Spray; por esta razón, el desempeño del arco es restringido a la Transferencia en Corto Circuito y a la Transferencia Globular. Las ventajas del Dióxido de Carbono son: alta velocidad de soldadura y penetración profunda. Las principales desventajas son: una áspera Transferencia Globular y niveles altos de salpicaduras de soldadura. La superficie de

soldadura resultante de la protección con Dióxido de Carbono puro es, por lo general, fuertemente oxidada. Un alambre electrodo que contenga grandes cantidades de desoxidantes es necesario algunas veces para compensar la reacción natural del gas. En conjunto, pueden obtenerse buenas propiedades mecánicas con el empleo del Dióxido de Carbono. El Argón es, a menudo, mezclado con Dióxido de Carbono para compensar las características de desempeño del Dióxido de Carbono puro. Si se quieren maximizar las propiedades de impacto se recomienda una mezcla Dióxido de Carbono + Argón. 5 HELIO El Helio es un gas Inerte, el cual es utilizado en aplicaciones de soldadura donde se requiere mayor entrada de calor para mejorar la humectación del cordón, una penetración mas profunda y velocidades de soldadura más altas. Comparado con el Argón, el Helio posee una mayor conductividad térmica y gradiente de tensión y produce un diseño de penetración más amplio y más superficial. La soldadura del Aluminio con Helio puro no proporciona, la acción de limpieza que se experimenta con el Argón, pero es beneficiosa y algunas veces está recomendado para la soldadura de placas gruesas de Aluminio. La columna del arco con Helio es más amplia que la del Argón, lo cual reduce la densidad de corriente. El gradiente de tensión más alto origina una entrada de calor elevada por encima de la del Argón, fomentando de esta manera una mayor fluidez en el charco y la subsiguiente humectación del cordón. Esto es una ventaja cuando se sueldan aleaciones de Aluminio, Magnesio y Cobre. El Helio es, a menudo, mezclado con variadas cantidades de Argón para tomar las ventajas de las buenas características de ambos gases. El Argón mejora la estabilidad del arco y el efecto de limpieza, en el caso del Aluminio y el Magnesio, mientras que el Helio mejora la humectación y la coalescencia del metal de soldadura. 6 MEZCLAS BINARIAS 6.1 MEZCLAS ARGON + OXIGENO 25

La adición de pequeñas cantidades de Oxigeno al Argón estabiliza grandemente el arco de soldadura, incrementa el tasa de transferencia de las gotas del metal de aporte, disminuye la corriente de transición del arco con transferencia en Spray y mantiene mas tiempo fundido el metal para que fluya hacia el pie de la soldadura. Esto reduce la socavación y ayuda a alisar el cordón de soldadura. Ocasionalmente, pequeñas adiciones de Oxigeno son utilizadas en aplicaciones de Metales No Ferrosos. Por ejemplo, ha sido reportado por la NASA que un 0.1% de Oxigeno ha sido útil para la estabilización del arco cuando se sueldan placas de Aluminio muy limpias. 6.1.1 Argón + 1% de O2 Esta mezcla es principalmente empleada para soldar por arco con Transferencia en Spray los Aceros Inoxidables. Este 1% de Oxígeno es usualmente suficiente para estabilizar el arco, mejorar el índice de transferencia de gotas, proporcionar coalescencia y mejorar la apariencia 6.1.2 Argón + 2% de Oxígeno Esta mezcla es empleada para la soldadura por arco con Transferencia en Spray de Aceros al Carbono, Aceros de Baja Aleación y Aceros Inoxidables. Ella proporciona acción humectante adicional sobre la mezcla al 1% de Oxígeno. Las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión de las soldaduras hechas con adiciones de 1% y 2% de Oxigeno son equivalentes. 6.1.3 Argón + 5% de Oxígeno Esta mezcla proporciona un baño de soldadura más fluido pero también más fácil de controlar. Es la mezcla Argón + Oxigeno más comúnmente empleada para la soladura en general de los Aceros al Carbono. El Oxigeno adicional permite además, más altas velocidades de soldadura. 6.1.4 Argón + 8 y 12% de Oxígeno Originalmente popularizada en Alemania esta mezcla ha surgido reciente en USA., en ambos tipos: 8% y 12%. Su principal aplicación es en soldadura de pases sencillos, pero se han reportado algunas aplicaciones multi pasadas. El más alto potencial oxidante de estos gases debe ser tomado en consideración con respecto a la composición química del alambre electrodo. En algunas instancias, un alambre electrodo

altamente aleado, será necesario para compensar la reacción natural con el gas protector. La mayor fluidez del charco y la más baja corriente de transición del arco con Transferencia en Spray de estas mezclas podrían tener alguna ventaja en algunas aplicaciones de soldadura. 6.1.5 Argón + 12 a 25% de Oxígeno Mezclas con muy altos niveles de Oxígeno han sido empleadas en pases limitados, pero los beneficios del 25% de Oxígeno versus el 12% de este gas son debatibles. Una fluidez extrema del charco es característica de este gas. Una capa pesada de escorias / escamas sobre la superficie del cordón puede esperarse, lo cual dificulta su remoción. Soldaduras sanas pueden ser hechas a niveles del 25% de Oxígeno con poca porosidad o sin ella. Se recomienda la remoción de la escoria o las escamas antes de los subsecuentes pases de soldadura para asegurar una mejor integridad de la soldadura. 6.2 MEZCLAS ARGON + DIOXIDO DE CARBONO Las mezclas Argón + Dióxido de Carbono son principalmente empleadas en la soldadura GMAW de los Aceros de Baja Aleación y limitadas aplicaciones en Aceros Inoxidables. Las adiciones de Argón al Dióxido de Carbono disminuyen los niveles de salpicaduras usualmente experimentadas con el Dióxido de Carbono puro. Pequeñas adiciones de Dióxido de Carbono al Argón producen las mismas características de arco Spray que pequeñas adiciones de Oxígeno. La diferencia radica mayormente en las más altas corrientes de transición de las mezclas Argón + Dióxido de Carbono. En las soldaduras GMAW con adiciones de Dióxido de Carbono, un nivel de corriente levemente más alto debe ser alcanzado en orden a establecer y a mantener una Transferencia en Spray estable del metal a través del arco. Las adiciones de Oxigeno reducen la corriente de transición de la Transferencia en Spray. Aproximadamente por encima de 20% de Dióxido de Carbono la Transferencia en Spray se torna inestable y casualmente ocurren las Transferencias en Corto Circuito y Globular. 6.2.1 Argón + 3 a 10% de Dióxido de Carbono Estas mezclas son empleadas para las Transferencias en Spray y en Corto Circuito en 26

una variedad de espesores de Aceros al Carbono. Porque estas mezclas pueden utilizarse exitosamente en algunos modos de transferencia, han ganado mucha popularidad como mezclas versátiles. Una mezcla del 5% es muy comúnmente empleada para la soldadura GMAW - Pulsada de secciones pesadas de Aceros de Baja Aleación pudiendo hacerse fuera de posición. Las soldaduras son menos oxidadas que aquellas con 98% de Argón + 2% de Oxígeno. Una penetración mejorada es alcanzada con menos porosidad cuando se emplean adiciones de Dióxido de Carbono en oposición a las adiciones de Oxígeno. En el caso de la humectación del cordón, se requiere máximo dos veces más cantidad de Dióxido de Carbono para alcanzar la misma acción humectante con idénticas cantidades de Oxígeno. De 5 a 10% de Dióxido de Carbono la columna del arco se forma muy firme y definida. La gran fuerza desarrollada en el arco da a estas mezclas mayor tolerancia para acumular escamas y un charco fácilmente controlable. 6.2.2 Argón + 11 a 20% de Dióxido de Carbono Este rango de mezcla ha sido empleado para varias aplicaciones de soldadura GMAW en intersticios estrechos, en metales delgados fuera de posición y altas velocidades. La mayoría de las aplicaciones son en Aceros al Carbono y de Baja Aleación. Mezclando el Dióxido de Carbono en este rango puede alcanzarse la máxima productividad en materiales de calibre delgado. Esto es hecho por la minimización del potencial de sobre penetración mientras que al mismo tiempo se maximizan el índice de deposición y las velocidades de avance. Contenidos más bajos de Dióxido de Carbono mejoran además la eficiencia de deposición por la disminución de las perdidas por salpicaduras. 6.2.3 Argón + 21 a 25% de Dióxido de Carbono Este rango es conocido universalmente como el gas empleado para las soldaduras GMAW de los Aceros Suaves con Transferencia en Corto Circuito. Esta mezcla fue formulada originalmente para maximizar la frecuencia del Corto Circuito en alambres electrodos sólidos de entre 0.030” y 0.035” pero a través de los años se ha convertido en el gas estándar para la soladura

con la mayoría de los diámetros de alambre electrodo sólido y comúnmente empleado con alambres electrodos tubulares. Esta mezcla además, opera bien en aplicaciones a elevadas corrientes en materiales pesados y se puede obtener buena estabilidad del arco, control del charco y apariencia del cordón así como elevada productividad. 6.2.4 Argón + 50% de Dióxido de Carbono Esta mezcla es empleada donde se necesite elevada entrada de calor y penetración profunda. Los espesores recomendados de material están por encima de 1/8´´ (3.17mm) y las soldaduras pueden hacerse fuera de posición. Esta mezcla es muy popular para la soladura de tuberías empleando Transferencia en Corto Circuito. Las principales ventajas en la soladura de tuberías son, la buena humectación y forma del cordón, sin excesiva fluidez del charco. La soldadura en calibres delgados de material, tiene mayor tendencia a la sobre penetración lo cual puede limitar la versatilidad general de esta mezcla. Cuando se suelda a elevados niveles de corriente, la transferencia del metal es más parecida a la soldadura con Dióxido de Carbono puro que las mezclas anteriores, pero alguna reducción en la perdida por salpicadura puede realizarse debido a la adición del Argón. Figura 3. 6.2.5 Argón + 75% de Dióxido de Carbono Una mezcla de 75% de Dióxido de Carbono es empleada algunas veces en tubos de paredes gruesas y es la óptima para la buena fusión a través de la pared del tubo y para una penetración profunda. El Argón representa la ayuda para la estabilización del arco y la reducción de salpicaduras. 6.3 MEZCLAS ARGON + HELIO Indiferente al contenido, las mezclas Argón + Helio son empleadas para Metales No Ferrosos tales como las aleaciones de Aluminio, Cobre y Níquel y Metales Reactivos. Estos gases empleados en varias combinaciones incrementan la tensión y el calor en el arco de las soldaduras GTAW y GMAW mientras que mantienen las características favorables del Argón. Generalmente cuanto más pesado es el material, mayor es el contenido de Helio. Pequeños contenidos de Helio, tan bajos como 27

el 10%, afectaran el arco y las propiedades mecánicas de la soldadura. Cuando se incrementa el contenido de Helio, se incrementa la tensión del arco, las salpicaduras y la penetración mientras que se disminuye la porosidad. El Helio puro ampliara la penetración y el cordón pero podría sufrir la profundidad de penetración. No obstante, incrementara además la estabilidad del arco. El contenido de Argón debe ser al menos del 20% cuando se mezcla con Helio para producir y mantener un arco con transferencia en Spray estable. Fig. 4. 6.3.1 Argón + 25% de Helio Esta mezcla poco usada es recomendada algunas veces para soldar Aluminio cuando se desee un incremento en la penetración y la apariencia del cordón es de vital importancia. 6.3.2 Argón + 75% de Helio Esta mezcla es comúnmente utilizada en la soldadura mecanizada del Aluminio en espesores mayores a 1” (25,4 mm.) en la posición plana. Este mezcla incrementa además la entrada de calor y reduce la porosidad de la soldadura en espesores ¼” (6.25 mm.) y ½” (12.7 mm.) en Cobre de gran conductividad. 6.3.3 Argón + 90% de Helio Esta mezcla es empleada para soldar Cobre de ½” (12.7mm) de espesor y Aluminio sobre 3¨ (76.2mm). Tiene un incremento en la entrada de calor lo cual mejora la coalescencia y proporciona buena calidad a los rayos X. Es además utilizada para Transferencia en Corto Circuito con metales de aporte altos en Níquel. 6.4 MEZCLAS ARGON + NITROGENO Pequeñas cantidades de Nitrógeno han sido adicionadas a la mezcla Argón + 1% de Oxígeno para obtener una micro estructura completamente austenítica en soldaduras hechas con metales de aporte de Acero Inoxidable AISI 347. Concentraciones de Nitrógeno en el rango 1.5 a 3.0% han sido empleadas. Cantidades por encima del 10% producen considerable cantidad de humos pero las soldaduras son sanas. Adiciones mayores al 2% de Nitrógeno producen porosidad en las soldaduras GMAW de pases sencillos hechos en Aceros Suaves. Adiciones menores al 0.5 % causarán porosidad en soldaduras GMAW de pases múltiples en Aceros al Carbono. Unos cuantos intentos han sido hechos para utilizar

mezclas ricas en Argón con Nitrógeno para soldaduras GMAW del Cobre y sus aleaciones, pero el número de salpicaduras es alto. 6.5 MEZCLAS ARGON + CLORO El Cloro es en algunas ocasiones soplado a través del Aluminio fundido para remover el Hidrogeno de los lingotes o fundiciones. Debido a que esta operación de des gasificación ha resultado exitosa, se sigue aplicando debido a que el Cloro podría remover el Hidrogeno del metal de soldadura del Aluminio. Algunos intentos fueron hechos donde las mezclas Argón + Cloro eliminaron la porosidad en la soldadura GMAW, pero los fabricantes no han sido capaces de obtener resultados consistentes. Además, debido a que el Cloro forma Ácido Clórico en el sistema respiratorio, tales mezclas pueden ser desagradables o nocivas para la salud del soldador y aquellos que estén en cercanías de la soldadura. Consecuentemente las mezclas Argón + Cloro no son populares o recomendadas excepto en casos especiales donde se implemente adecuada seguridad y control. 7 MEZCLAS TERNARIAS 7.1 MEZCLAS ARGON + OXIGENO + DIOXIDO DE CARBONO Mezclas conteniendo estos tres componentes han sido denominadas “Mezclas Universales” debido a su capacidad para operar en las transferencias en Corto Circuito, Globular, Spray, Pulsado y Alta Densidad. Varias mezclas triples están disponibles y su aplicación dependerá del mecanismo de transferencia del metal deseada y de la optimización de las características del arco. 7.1.1 Argón + 5 a 10% de Dióxido de Carbono + 1 a 3% de Oxígeno Este rango de mezcla ternaria ha ganado popularidad en Norte América sobre los últimos años. La principal ventaja es su versatilidad para soldar Aceros al Carbono, Aceros de Baja Aleación y Aceros Inoxidables en todos los espesores, utilizando cualquier tipo de transferencia de metal aplicable. La soldadura de los Aceros Inoxidables debería estar limitada solamente al arco con Transferencia en Spray debido a la 28

solidez del charco a bajos niveles de corrientes. La toma del Carbono en el Acero Inoxidable debería, además, ser considerado en algunas instancias. En los Aceros al Carbono y de Baja Aleación estas mezclas producen buenas características de soldadura y propiedades mecánicas. En materiales de calibre delgado, el constituyente Oxígeno ayuda a la estabilidad del arco a muy bajos niveles de corriente (30 a 60 Amp.) permitiendo al arco mantenerse corto y controlable. Esto ayuda a minimizar el desfondamiento y la distorsión por disminución de la entrada de calor total hacia la zona de soldadura. 7.2 MEZCLAS ARGON + BIOXIDO DE CARBONO + HIDROGENO Pequeñas adiciones de Hidrogeno (1 a 2%) han sido mostradas para mejorar la humectación del cordón y la estabilidad del arco en la soldadura GMAW Pulsada de los Aceros Inoxidables. El Dióxido de Carbono, además, se mantiene bajo (1 a 3%) para minimizar la toma del Carbono y mantener buena estabilidad del arco. Esta mezcla no es recomendada en Aceros de Baja Aleación en los que un nivel excesivo de Hidrogeno en el metal de soldadura podría desarrollarse causando fisuras en la soldadura y pobres propiedades mecánicas. 7.3 MEZCLAS ARGON + HELIO + DIOXIDO DE CARBONO Adiciones de Helio y Dióxido de Carbono en el Argón incrementan la entrada de calor a la soldadura y mejoran la estabilidad del arco. Se alcanza una mejor humectación y mejor perfil del cordón. Cuando se sueldan Aceros al Carbono y de Baja Aleación, se utilizan adiciones de Helio para incrementar la entrada de calor y mejorar grandemente la fluidez del baño de la misma forma que el Oxigeno es usado excepto que el Helio es Inerte y la oxidación del metal de soldadura y las perdidas de aleación no son un problema. Cuando se sueldan Aceros de Baja Aleación, las propiedades mecánicas pueden ser alcanzadas y mantenidas mas fácilmente. 7.3.1 Argón + 10 - 30% de Helio + 5 - 15% de Dióxido de Carbono Mezclas en este rango han sido desarrolladas y comercializadas para la soldadura por Arco Pulsado de los Aceros al

Carbono y de Baja Aleación. El mejor desempeño es en secciones gruesas y aplicaciones fuera de posición donde la soldadura es deseada al máximo índice de deposición. Son características de esta mezcla, buenas propiedades mecánicas y control del charco. La soldadura por Arco Spray Pulsado con bajos índices de corriente es aceptable, pero las mezclas con bajos contenidos de Dióxido de Carbono y / u Oxígeno mejorarán la estabilidad del arco. 7.3.2 60 a 70% de Helio + 20 a 35% de Argón + 4 a 5% de Dióxido de Carbono Esta mezcla es usada para la soldadura por arco en Transferencia en Corto Circuito de los Aceros de Alta Resistencia especialmente para las aplicaciones fuera de posición. El contenido de Dióxido de Carbono se mantiene bajo para asegurar buena resistencia del metal de soldadura. El Helio proporciona el calor necesario para la fluidez del charco. Altos contenidos de Helio no son necesarios cuando el charco de soldadura puede tornarse demasiado fluido para su control total. 7.3.3 90% de Helio + 7.5% de Argón + 2.5% de Bióxido de Carbono Esta mezcla es ampliamente usada para la soldadura por arco con transferencia en Corto Circuito de Aceros Inoxidables en todas las posiciones. El contenido de Dióxido de Carbono se mantiene bajo para minimizar la toma del Carbono y asegurar una buena resistencia a la corrosión especialmente en soldaduras de pases múltiples. Las adiciones de Dióxido de Carbono y Argón proporcionan buena estabilidad del arco y penetración. El alto contenido de Helio proporciona mayor entrada de calor para vencer la naturaleza viscosa del baño de soldadura del Acero Inoxidable. 7.4 MEZCLAS ARGON + HELIO + OXIGENO Exactamente como una adición de Helio al Argón se incrementa la energía del arco cuando se sueldan Metales No Ferrosos, así, una adición de Helio a la mezcla Argón + Oxigeno afecta el arco con el proceso GMAW en Metales Ferrosos. Mezclas Argón + Helio + Oxígeno han sido usadas ocasionalmente para la soldadura por arco con Transferencia en Spray y recubrimiento de Aceros de Baja Aleación y Aceros Inoxidables para mejorar la 29

fluidez del charco y la forma del cordón y reducir la porosidad. 8 MEZCLAS CUATERNARIAS 8.1 MEZCLAS ARGON + HELIO + DIOXIDO DE CARBONO + OXIGENO Comúnmente conocida como “Mezcla Cuadrada”, esta combinación es la más popular para la soldadura GMAW de alta deposición usando la característica de arco de la transferencia de metal de alta densidad. Esta mezcla dará buenas propiedades mecánicas y de operabilidad a lo largo de un amplio rango de tasa de deposición. Su principal aplicación es la soldadura de metales base de Aceros Baja Aleación de Alta Resistencia, pero han sido usadas en Aceros Suaves para soldaduras de alta productividad. La economía en la soldadura es una importante consideración en el uso de este gas para la soldadura de Aceros Suaves en las que otras mezclas menos costosas son disponibles para soldaduras de alta deposición. Independiente del tipo de soldadura que necesita ser hecha, existe un gas protector que se adaptará mejor a los requerimientos. Las Tablas 1 y 2 resumen cuál gas protector esta mejor adaptado para soldar una variedad de materiales utilizando las Transferencias en Spray y en Corto Circuito. SOLDADURA AUTOGENA Materiales que se emplean en la soldadura oxiacetilénicason: · Bronce · Aluminio · Acero · Gases ( acetileno, oxigeno gas propano) · Bórax como fundente Soldadura Autógena: También conocida, como soldadura Oxiacetilénica En la soldadura oxiacetilénica, el calor que se necesita para lograr la fusión de los bordes de las piezas a soldar y de la varilla de aportación, se obtiene con la combustión o quemado de la mezcla de dos gases: estos gases general mente son él oxigeno y el acetileno, y la combustión de la mezcla de los gases se obtiene con un aparato llamado soplete como el que se muestra en la fig nº 1. La mezcla de gases que más se utiliza en la

soldadura, autógena es el acetileno, y él oxigeno; Después de numerosas pruebas, mezclando distintos gases, como hidrogeno, y aire, acetileno y aire, es esta ultima, la que tiene un rendimiento muy proximo al del oxigeno, y acetileno, que es la que mas se emplea actualmente: En la fig nº 2 se representa las formas características de las llamas utilizadas en la soldadura autógena para metales y aleaciones de alto punto de fusión, así como las temperaturas obtenidas en distintos puntos de una llama oxiacetilénica normal. MATERIALES DE APORTES PROCESO TIG LECTRODO DE TUNGSTENO PARA PROCESO TIG Características técnicas El proceso TIG (TUNGSTENO-INERTEGAS) para soldar, utiliza el calor generado por un arco eléctrico entre un electrodo de Tungsteno de alta calidad y el metal base. El arco desarrolla un intenso calor, el cual, funde la superficie del metal base formando un baño de metal fundido lo suficiente como para soldar con o sin aporte, dependiendo del espesor del metal base involucrado.El arco eléctrico formado por un flujo de electrones e iones (FLUJO TERMO ELECTRONIONICO) es circundado por un gas o mezcla de gases inertes que protegen el electrodo caliente y el baño de metal fundido al desplazar el aire de las inmediaciones. Ventajas del ProcesoPermite soldaduras de alta calidad en casi todos los metales y aleaciones.Muy poco o nada de salpicaduras en las inmediaciones de unión.Las soldaduras pueden hacerse en toda posición.En general, no es necesario limpiezas post - soldaduras. Aleaciones de AportePara la soldadura de espesores muy delgados (menos de 1 mm.), no es necesario soldar con aporte. Para espesores medios y mayores es necesario soldar con materiales de aporte. Para el efecto, recomendamos usar aleaciones de APORTE ARGENTA, especialmente fabricadas para el proceso TIG. Electrodos de Tungsteno ARGENTAÚnicos electrodos de alta calidad formulados y fabricados para permitir elevar la capacidad de corriente. Son muy cómodos de usar por su fácil encendido y re - encendido de arco. Además, 30

estos electrodos de Tungsteno ARGENTA son de incomparable larga vida, porque son muy resistentes a la corrosión provocada a altas temperaturas por el FLUJO TERMO ELECTRO IONICO (FTEI), incrementando su resistencia a no contaminar el baño de metal fundido. PresentaciónVarillas de Ø 1,6mm. 2,4mm. y Ø 3,1mm. ALUMINIO SOLDADURA MANUAL C.A. ALTA FRECUENCIA ESTABILIZADA ESPESOR APROX.METAL BASEEN MM. DISEÑO DE UNION ELECTRODOTUNGSTENOARGENTA Ø MM. VARILLADE APORTEARGENTA Ø MM. AMPERAJEPROMEDIO GAS PROTECTOR TIPO ESQUEMA GAS FLUJOL/MIN. PRESIONBAR 1,5 TOPE 1 1,6 1,6 60 - 80 ARGON 6 2 TRASLAPE 3 70 - 90 ESQUINA 4-5 60 - 80 TE 6 70 - 90 3 TOPE 1 2,4 2,4 o 3,1 120 -140 ARGON 7 2 TRASLAPE 3

2.4 140 - 160 ESQUINA 4-5 2.4 120 - 140 TE 6 2,4 o 3,1 140 - 160 5 TOPE 1 3,1 180 - 230 ARGON 9 2 TRASLAPE 3 2,4 200 - 230 ESQUINA 4-5 o 180 - 220 TE 6 3,1 200 - 230 6,5 TOPE 1 3,1 250 - 300 ARGON OARGON +HELIO 10% 13 2 TRASLAPE 3 3,1 290 - 350 ESQUINA 5 290 - 350 TE 6 31

290 -360 SOLDADURA DEL ALUMINIO Limpie la superficie a soldar, eliminando polvo, aceite y todo material extraño. Regule el electrodo de Tungsteno ARGENTA en la pistola de soldar de modo que sobresalga unos dos milímetros fuera de la boquilla, ajuste su equipo soldador para el amperaje, flujo y presión de gas Argón recomendado. Mantenga un arco eléctrico corto en lo posible igual al diámetro del electrodo de Tungsteno. Para la soldadura con aporte use varillas ARGENTA TIG AL compatibles con el metal base. ACERO INOXIDABLE SOLDADURA MANUAL C.C. POLARIDAD DIRECTA ESPESOR APROX.METAL BASEEN MM. DISEÑO DE UNION ELECTRODOTUNGSTENOARGENTA Ø MM. VARILLADE APORTEARGENTA Ø MM. AMPERAJEPROMEDIO GAS PROTECTOR TIPO ESQUEMA GAS FLUJOL/MIN. PRESIONBAR 1,6 TOPE 1 1,6 1,6 80 - 100 ARGON 5 2 TRASLAPE 3 90 - 120 ESQUINA 4 80 - 100 TE 6 90 - 120 2,4 TOPE 1 1,6 1,6o2,4 95 - 115 ARGON 5

2 TRASLAPE 3 100 - 130 ESQUINA 4 95 - 115 TE 6 100 - 130 3,2 TOPE 1 2,4 2,4 120 - 140 ARGON 5 2 TRASLAPE 3 2,4 o 3,1 130 - 150 ESQUINA 4 2,4 110 - 130 TE 6 2,4 o 3,1 130 - 150 5 TOPE 1-2 2,4 - 3,1 2,4o3.1 160 - 200 ARGON 6 2 TRASLAPE 3 3,1 180 - 240 ESQUINA 4-5 3,1 150 - 180 TE 6 2,4 o 3,1 180 - 240 32

soldadura, existen dos categorías en este sentido y son los Activos y los Neutros: MATERIALES EN EL PROCESO SAW Fundentes Fundidos

Activos

Como su nombre lo indica, son fabricados mezclando los ingredientes para luego fundirlos en un horno eléctrico de alta temperatura hasta formar un liquido homogéneo. Este fundente liquido al enfriarse vuelve a su estado sólido para luego ser triturado en un molino hasta lograr la granulometría adecuada al formato requerido. Su ventaja principal es que debido a su alta dureza, producto del proceso de fundición a alta temperatura de 1614 Grados Centígrados (3000 F), es que el grado de hidroscopia es casi nulo, es muy difícil que este material absorba humedad, no obstante alguna humedad podría condensarse en las superficies de los granos, la cual es de fácil manejo pudiéndose eliminar a una muy baja temperatura, 145 Grados Centígrados (300 F) por una hora, el proceso de fundición también logra que los componentes se mezclen químicamente uniforme, esto proporciona un rendimiento estable de la soldadura, incluso a altos niveles de corriente, también permiten una velocidad de avance mas alta durante el proceso de soldadura.

Los fundentes activos son aquellos que causan un cambio sustancial en la composición química final del metal de soldadura cuando el voltaje de soldadura (y por consiguiente la cantidad de Fundente) es cambiado. Los fundentes fundidos generalmente aportan grandes cantidades de Magnesio y Silicio al material de aporte, incrementando la resistencia, pero cuando se usa fundente activo para hacer soldaduras de multipases, puede ocurrir una excesiva acumulación de estos componentes resultando en una soldadura muy vulnerable a las grietas y las fracturas, los fundentes activos deben ser usados limitadamente en las soldaduras con pasos múltiples, especialmente sobre oxido y escamas metálicas, un cuidado especial en la regulación del voltaje es recomendado cuando se usa este tipo de fundentes en el procedimiento de soldadura con pasos múltiples para evitar la saturación de Magnesio y Silicio, en líneas generales, no es recomendado el uso de fundentes activos en soldaduras de pasos múltiples en laminas de un diámetro superior a los 25 mm (1").

Entre las principales funciones del fundente para la soldadura de arco sumergido podríamos enumerar las siguientes: · Protege la soldadura fundida de la interacción con la atmósfera. · Limpia y desoxida la soldadura fundida. · Ayuda a controlar las propiedades químicas y mecánicas del metal de aporte en la soldadura. Existen dos métodos importantes para elaborar los fundentes, Granulados y fundidos.Los fundentes también se clasifican según su efecto en los resultados finales de la operación de NOTA: Se recomienda que cada fabricante tenga en su nómina a un Ingeniero Metalúrgico en Soldadura. QW - 200.3 dice que el fabricante es responsable de la compatibilidad de los materiales a soldar.

Neutros Como su clasificación misma lo dice este tipo de fundentes no causan cambios significativos en la composición química del metal de aporte, ni siquiera con variaciones de voltaje. Los fundentes neutros no afectan la fuerza de la soldadura indiferentemente al voltaje o numero de pases de soldadura que se apliquen. Como regla general, los fundentes neutros deben ser parte de las especificaciones de las soldaduras con pases múltiples.

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