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1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA Realizar la soldadura a tope con bisel en J, de dos placas de los materiales A709 y A852 de espesor 3/4" y dimensiones A y B empleando el proceso de soldadura GMAW (Figura 1), en todas las posiciones, con penetración total de la junta. 2. DISEÑO DEL WPS PRECALIFICADO Primero, es importante verificar si el problema se ajusta al alcance determinado por el código AWS D1.1 en su capítulo 3, como aspirante a ser precalificado. El proceso indicado para la realizar soldaduras en GMAW, según el código en su sección 3.2.1, es considerado un proceso precalificado. El acero ASTM A709 de grado 36 y el ASTM A852, están entre los materiales precalificados en la sección 3.3 (tabla 3.1). El espesor del metal base es superior a 1/8", de acuerdo con el código, cumple. Por lo tanto, las condiciones del problema que se está analizando, permiten la construcción de un WPS precalificado.

2.1. Variables esenciales

Siguiendo el código AWS D1.1, en el WPS deben estar las variables esenciales del proceso de soldadura GMAW en la tabla 3.8, para garantizar una junta sin defectos, mediante el control de las propiedades químicas, metalúrgicas y el comportamiento de la junta soldada. 2.1.1. Parámetros generales  Cambio en el proceso de soldadura.  Cambio a una posición de soldadura. 2.1.2. Metal base  Cambio en el número del grupo del metal base.  Cambio en la categoría de precalentamiento del metal base. 2.1.3. Metal de aporte  Cambio en la clasificación del electrodo.  Cambio en el diámetro ( ) del electrodo. 2.1.4. Parámetros del proceso  Cambio en el amperaje: Aumento o disminución del amperaje mayor al 10 %.  Cambio en el tipo de corriente: Corriente alterna o directa, o polaridad.  Cambio en el modo de transferencia  Cambio en el voltaje: Aumento o disminución del voltaje mayor al 15 %.  Velocidad de alimentación: Un incremento o disminución mayor al 10 %.  Velocidad de soldadura: Incremento o disminución mayor de 25 %. 2.1.5. Gas de protección  Cambio en la composición del gas.  Disminución en el flujo de gas mayor al 25 %.  Aumento en el flujo de gas mayor al 50 %. 2.1.6. Detalles de soldadura  Cambio en la configuración de la soldadura (Tipo de junta).  Cambio en el detalle de la soldadura como mostrado en las figuras 3.3 y 3.4. 2.1.7. Térmico  Cambio de PWHT

2.2. Valores de las variables esenciales 2.2.1. Parámetros generales  Proceso de soldadura: GMAW  Posición de soldadura: Todas las posiciones 2.2.2. Metal base a. ASTM A709 Gr 36  Grupo: 1 Composición química y propiedades mecánicas

b. ASTM A853  Grupo: 4  Precalentamiento: 10°C (N/A para ambientes de temperatura mayor a 10°C) Composición química y propiedades mecánicas

Precalentamiento Se elige la temperatura mínima de precalentamiento de acuerdo con la nota 1 de la tabla 3.1, será la del grupo de mayor resistencia. El precalentamiento e inter-pase para esta junta es

de 10°C, tratándose de una temperatura ambiente de 20°C no es necesario usar un precalentamiento e inter-pase ya que esta temperatura ya se encuentra óptima, pero en ciudades de temperaturas bajas sería necesario realizar dicho calentamiento por más breve que sea. Basado en la tabla 3.2 del código D1.1. 2.2.3. Material de aporte

2.2.4. Parámetros del proceso Según el código los parámetros a definir son: Corriente, tipo de corriente, voltaje, velocidad de alimentación y velocidad de soldadura. De acuerdo con las recomendaciones de la tabla 3.7 del código D1.1 la corriente máxima, es definida teniendo en cuenta:  Proceso: GMAW  Posición: Todas  Tipo de soldadura: A tope con bisel J

independiente del tipo de soldadura la tabla 3.7 indica que la corriente, y en general los parámetros eléctricos, deben ser usados “en el rango de operación recomendado por el fabricante”. 2.2.5. Gas de protección

2.2.6. Detalles de soldadura El diseño de la junta soldada debe tener claramente definidas las características geométricas de la junta. En el problema esta definido que se trata de una CJP las características de estas están definidas

en la Figura 3.4 del código. Nos presenta una imagen del esquema de junta a soldar, el esquema trae consigo la designación precalificada que para este caso es B-U8-GF por el proceso dado.

Donde la designación precalificada indica: (B) Junta a tope, (U) Espesor limitado y (8) Canal simple en J, realizada por GMAW (G) en posición plana (F). El proceso exige sanear el respaldo (backgouge). a. c. d. j.

No está precalificado para los procesos GMAW-S ni para GTAW. La aplicación de la carga cíclica limita el uso de este detalle para juntas a tope en posición plana. Sanear la raíz con un metal sano antes de soldar el segundo lado. La orientación de los dos componentes en las uniones puede variar de 135° a 180° para las uniones a tope, o de 45° a 135° para las uniones de esquina, o de 45° a 90° para uniones en T.

2.2.7. Térmico PWHT: Como no requiere precalentamiento, tampoco es necesario el PWHT. 3. WPS PRECALIFICADO El resumen de todas las variables es el siguiente:           

Proceso de soldadura: GMAW, modo --------------. Posición de soldadura: ---------------. Metal base: ----------------------. Precalentamiento: N/A. Metal de aporte: ------------------. Diámetro del alambre: ----------------. Tipo de corriente: --------------------. Voltaje: ------------------------. Velocidad de alimentación: ---------------------------. Velocidad de soldadura: -----------------------------. Composición del gas: ------------------------------.

         

Flujo de gas: -------------------------. Diámetro de la boquilla: --------------------. Detalles de la junta: B-U2-GF. Abertura de raíz; ---------------------. Alto de raíz: 1/8” Ángulo de bisel: 30°. Limpieza: Sanear el respaldo (backgouge). Número de cordones: -------------------. Técnica de soldadura: --------------------. Tratamiento térmico: N/A.