Norma: AWS 2002
CÓDIGO DE SOLDADURAS EN ESTRUCTURAS DE ACERO.
1.
Requerimientos Generales
1.1. Generalidades.
Este Código contiene los requerimientos para la fabricación y
el montaje de las estructuras de acero soldadas.
Cuando este
Código está estipulado en los documentos del Contrato, se
requerirá la conformidad de todas las estipulaciones del Código,
(ver 1.4.1) excepto aquellas en que los documentos del Ingeniero o
del Contrato las modifiquen específicamente o las exima.
Lo siguiente es un resumen de las secciones del Código:
1. Requerimientos generales: Esta sección contiene información
básica sobre las generalidades y las limitaciones del Código.
2. Diseño para las conexiones soldadas: Esta sección contiene
los requerimientos para el diseño de las conexiones soldadas
compuestas de piezas tubulares o no-tubulares.
3. Precalificación: Está sección contiene los requerimientos sobre
las excepciones de los WPS. (Welding Procedure Specification;
“Procedimientos de Soldadura Especificados”) en cuanto a los
requerimientos de calificación de este Código.
4. Calificación: Esta sección contiene los requerimientos de WPS
1.2
Limitaciones
El Código no tiene el propósito de ser utilizado en lo siguiente:
(1)
Aceros con un límite de fluencia mayor a 100 ksi (690 MPa)
(2)
Aceros de un espesor inferior a 1/8 de pulgadas (3 mm).
Cuando se vayan a soldar metales base más delgados que 1/8
pulgadas (3 mm), deberían aplicarse los requerimientos de AWS
D1.3. Cuando se utilicen de acuerdo con la Norma AWS D1.3, se
requerirá la conformidad con las estipulaciones aplicables de este
Código.
(3)
Estanques o tuberías (cañerías) a presión.
(4)
Metales base que no sean de acero al carbono o de baja
aleación.
El AWS D1.6 Código de Soldadura Estructural para acero
inoxidable debería utilizarse para las soldaduras en estructuras
de acero inoxidable.
Cuando los documentos del Contrato
especifiquen la Norma AWS D1.1 para soldar acero inoxidable,
deberían aplicarse los requerimientos de AWS D1.6.
1.3
Definiciones.
y para el personal de soldadura (soldadores, operadores de
Los términos utilizados en este Código deberán interpretarse
soldaduras y pinchadores) que se necesitan para realizar el
en conformidad con las definiciones entregadas en la edición
trabajo de acuerdo al Código.
más reciente de AWS A.30 “Standard Welding Terms and
Definitions (“Términos de Soldaduras y Definiciones Oficiales”)
5. Fabricación: Esta sección contiene los requerimientos, para la
preparación, el armado estructural y la mano de obra para las
que se proporcionan
en el Anexo B de este Código y las
siguientes definiciones:
estructuras de acero soldadas.
1.3.1
6. Inspección: Esta sección contiene los criterios para las
calificaciones y responsabilidades de los Inspectores, los
criterios de aceptación para la producción de soldaduras y los
procedimientos oficiales para realizar la inspección visual y los
ensayos no destructivos NDT (Nondestructive Testing).
7. Soldadura “Stud”: Esta sección contiene los requerimientos de
los conectores de corte en el acero estructural.
Ingeniero: Se definirá como un individuo debidamente
designado que actúe para, y a favor de, el propietario en todos
los asuntos del ámbito del Código.
1.3.2 Contratista: Se definirá como toda compañía, o individuo
representante de una compañía, responsable de la fabricación,
montaje, manufactura o soldadura, en conformidad con las
estipulaciones de este Código.
1.3.3
Inspectores
8. Refuerzo y reparación de las estructuras existentes: Esta
1.3.3.1 Inspector del Contratista: “El Inspector del Contratista”
sección contiene información básica pertinente para las
se definirá como la persona debidamente designada que actúe
modificaciones de las soldaduras o la reparación de las
para y en beneficio del Contratista, en toda inspección y asuntos
estructuras de acero existentes.
sobre calidad en el ámbito de este Código y de los documentos del
El Ingeniero deberá ser responsable del desarrollo de los
Contrato.
documentos del Contrato que regulen los productos o las
1.3.3.2 Inspector de verificación: Se definirá como la persona
debidamente designada que actúe para y en beneficio del
Propietario o Ingeniero en toda inspección y asuntos sobre calidad
especificados por el Ingeniero.
1.3.3.3 Inspector (es)
(no modificado):
Cuando el término
“Inspector” sea utilizado sin calificación posterior, como la
estructuras armadas producidas bajo este Código.
puede agregar,
requerimientos
El Ingeniero
suprimir o modificar de otro modo los
de
este
Código
para
cumplir
con
los
requerimientos particulares de una estructura específica.
Todos los requerimientos que modifiquen este Código deberán
incorporarse a los documentos del Contrato.
Categoría específica del Inspector descrita anteriormente, se
El Ingeniero deberá especificar en los documentos necesarios
aplica igualmente al Inspector del Contratista y al Inspector de
del Contrato y según sea aplicable, lo siguiente:
Verificación, dentro de los límites de responsabilidad descritos en
1) Los requerimientos del Código que sean aplicables, solamente
especificados por el Ingeniero.
6.1.2.
1.3.4
O.E.M. (Original Equipment Manufacturer) Fabricante
del Equipo Original. OEM se definirá como el único Contratista
que asumirá algunas o todas las responsabilidades asignadas por
este Código al Ingeniero.
1.3.5
Propietario: Se definirá como el individuo o compañía que
producido bajo este Código.
4) Criterios de aceptación de soldaduras que no sean los
5) Criterios de Tenacidad (CVN) para soldar un metal con otro,
y/o cuando se requiera HAZ.
6) Para aplicaciones no – tubulares, ya sea que estas estén
cargadas estáticamente o cíclicamente.
Los términos del Código: “Shall” – deberá / tendrá que;
“Should”- debería / tendría que, y “May” – puede; tienen el
7) Todos los requerimientos adicionales a los que no se refiera
específicamente en este Código.
8) Para
siguiente significado:
1.3.6.1 Shall – Deberá/ tendrá que.
Las estipulaciones del
Código que utilicen “shall” – deberán ser obligatorias a menos que
sean específicamente modificadas en los documentos del Contrato
las
aplicaciones
OEM,
las
partes
responsables
involucradas.
1.4.1.1 Responsabilidades del Contratista.
El Contratista deberá ser responsable de las WPS, de la
calificación del personal, la inspección del contratista y del trabajo
por el Ingeniero.
1.3.6.2 Should (debería).
La palabra
“should” se usa para
prácticas recomendadas que se consideren beneficiosas, pero que
pertinente en conformidad con los requerimientos de los
documentos del Contrato.
1.4.3
no son requerimientos.
1.3.6.3 May (puede):
que no se refieran específicamente en el Código.
3) Inspección de verificación, cuando lo requiera el Ingeniero.
establecidos en la sección 6.
ejerza la propiedad legal del producto o el armado estructural
1.3.6
2) Todos los NDT (Non Destructive Test) ensayos no-destructivos
La palabra “may” en una estipulación
Responsabilidad del Inspector
1.4.3.1 Inspección del Contratista.
permite el uso de procedimientos opcionales o practicas que
La inspección del Contratista será proporcionada por el
puedan utilizarse como una alternativa o complemento para los
Contratista y se realizará según sea necesario para asegurar que
requerimientos del Código.
la calidad del trabajo del material cumpla con los requerimientos
Aquellos procedimientos opcionales
que requieran la aprobación del Ingeniero, ya sea, que estén
especificados en los documentos del contrato o que necesiten la
aprobación del Ingeniero.
El Contratista puede utilizar cualquier
opción sin la aprobación del Ingeniero cuando el Código no
especifique que deberá requerirse la aprobación del Ingeniero.
1.4
1.4.1
Responsabilidades:
Responsabilidades del Ingeniero.
de los documentos del Contrato.
1.4.3.2 Inspección de Verificación:
El Ingeniero determinará si la Inspección de Verificación será
pertinente.
Las Responsabilidades de la verificación
de
Inspección deberán establecerse entre el Ingeniero y el Inspector
de Verificación.
1.5
Aprobación.
Todas las referencias sobre la necesidad de aprobación, se
someterán a la aprobación por parte del Encargado de Obras
Civiles o del Ingeniero.
1.6
Símbolos de soldaduras.
Los símbolos de soldaduras serán aquellos que se muestran en la
última edición de AWS A2.4, símbolos para soldaduras, equipos de
soldadura y ensayos no- destructivos (“Symbols for Welding,
Brazing and Non-destructive Examination”). Las condiciones
especiales deberán explicarse en su totalidad mediante notas o
detalles agregados.
1.7
Precauciones sobre seguridad.
Este documento técnico no está dirigido a todas las soldaduras y a
los peligros de la salud.
Sin embargo, puede encontrarse
información pertinente en los siguientes documentos:
1)
ANSI Z49.1“Safety in Welding, Cutting and Allied Processes”
(Seguridad en soldaduras, cortes y procesos Anexos)
2)
Impresos del fabricante sobre seguridad en cuanto a equipos
y materiales.
3)
Otros documentos pertinentes según sea apropiado. Estos
documentos se referirán y deben seguirse de acuerdo a lo
requerido. (Ver también Anexo J sobre Prácticas Seguras) Nota:
Este Código puede involucrar materiales, operaciones y equipos
peligrosos.
El Código no contiene indicaciones sobre todos los
problemas de seguridad asociados a su uso. Es responsabilidad
del usuario establecer la seguridad adecuada y las prácticas
saludables.
El usuario debería determinar la aplicabilidad de
cualquier limitación reglamentaria previa a su uso.
1.8
Unidades Oficiales de Medidas.
Esta Norma hace uso, tanto de las unidades que se acostumbran
utilizar en EEUU, como las del Sistema Internacional de Unidades
(SI: International System).
Las medidas puede que no sean
exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema deberá
utilizarse independientemente del otro, sin ninguna combinación de
algún tipo.
La Norma con la Designación D1,1:2002. Usa las
Unidades acostumbradas en EEUU. La Norma con Designación
D1.1M:2002 usa las Unidades SI. Estas últimas se muestran entre
paréntesis cuadrados [
1.9
].
Documentos de Referencia.
El Anexo N contiene una lista de todos los documentos referidos
en este Código.
CAPITULO 2
2. DISEÑO DE CONEXIONES SOLDADAS.
2.0
Generalidades de la sección 2
2.2.2 Requerimientos sobre Fracto Tenacidad o
Esta sección cubre los requerimientos para los diseños de las
Resiliencia
conexiones soldadas.
Si se requiere fracto tenacidad o resiliencia de las uniones
Está dividido en cuatro partes, de
acuerdo a lo siguiente:
soldadas, el Ingeniero deberá especificar la energía mínima
Requerimientos
Parte A
comunes
para
el
Diseño
de
Conexiones Soldadas (Componentes No-tubulares y Tubulares)
Requerimientos Específicos para el Diseño de
Parte B
Conexiones
cargadas).
No-tubulares
(Estáticamente
o
cíclicamente
Los requerimientos deberán aplicarse además de
los requerimientos de la parte A y B.
Parte C
absorbida con la prueba de temperatura correspondiente para
la clasificación del metal de relleno que va a utilizarse, o el
Ingeniero deberá especificar que las WPS califiquen con las
pruebas CVN.
Si se requiere de las WPS con las pruebas
CVN, el Ingeniero deberá especificar que las WPS califiquen
con las pruebas CVN .
Requerimientos específicos para el Diseño de
El Ingeniero deberá especificar la
energía mínima absorbida, la prueba de temperatura y si se va
Conexiones No-tubulares (Cíclicamente cargados) cuando sea
a efectuar o no la prueba CVN en el metal para soldaduras, o
aplicable, los requerimientos deberán aplicarse, además de los
en ambas: el metal para soldadura y el HAZ (ver 4.1.1.3 y
requerimientos de la parte A y B.
Anexo III).
2.2.3
Parte A
Requerimientos Específicos de Soldadura:
Requerimientos comunes para el diseño de conexiones
El Ingeniero, en los documentos del Contrato y el Contratista en
soldadas.
los planos de taller deberán indicar aquellas uniones o grupos
(Componentes No-tubulares y Tubulares)
de uniones en las cuales el Ingeniero o el Contratista requieran
de un orden especifico de armado, de secuencia de soldadura,
2.1
la técnica de soldadura u otras precauciones especiales.
Alcances de la Parte A
Esta parte contiene los requerimientos aplicables para el diseño
de todas las conexiones soldadas de las estructuras notubulares y tubulares, independientes de la carga.
2.2
Planos y Especificaciones del Contrato
2.2.1
Información sobre Planos y Diseños.
2.2.4
Tamaño y Longitud de las soldaduras:
Los planos de diseño del Contrato deberán especificar la
longitud efectiva de la soldadura, y para las soldaduras
acanaladas de penetración parcial; el tamaño de la soldadura
requerida “(E)”.
Para soldaduras de filete y uniones T
inclinadas, los documentos de Contrato deberán contar con lo
siguiente:
Complete la información con respecto a la designación de la
especificación del metal base (ver 3.3. y 4.7.3), la localización,
1)
tipo, tamaño y extensión de todas las
entre piezas con superficies que se juntan en un ángulo entre
en los planos y especificaciones del
80º y 100º, los documentos del Contrato deberán especificar el
de aquí en adelante será referido como los
tamaño del lado de la soldadura de ángulo; si son requeridos
mostrarse claramente
Contrato;
soldaduras deberán
Para las soldaduras de filete entre partes con superficies
documentos del Contrato.
Si el Ingeniero requiere que se
por diseño, deberán indicarse en los documentos del Contrato.
efectúen soldaduras especificas en terreno, estas deberán
2)
designarse en los documentos del Contrato.
ángulos menores que 80º o mayores que 100º, los documentos
Para soldaduras entre partes que al juntarse por men de
del Contrato deben especificar la garganta efectiva
Los planos de fabricación y montaje de aquí en adelante serán
3)
Los cordones de coronación para la soldaduras de filete, si
referidos como planos de taller; deberán distinguirse claramente
son requeridos por diseño, deben indicarse en los documentos
entre soldaduras de taller y soldaduras en terreno.
del Contrato
2.2.5
Requerimientos de los Planos de Taller:
ranurada en la otra, y en los lados de la flecha de la unión de
Los planos de taller deberán indicar claramente, por medio de
soldadura
símbolos o diagramas los detalles de las uniones soldadas
continuación.
respectivamente,
tal
como
se
muestra
a
ranuras y la preparación del metal base requerido para
efectuarlas. Tanto el ancho como el espesor de la plancha de
acero de deberán detallarse.
2.2.5.4 Dimensiones del Detalle Pre-calificadas.
2.2.5.1 Soldaduras Ranurados de Penetración Parcial:
Los planos de taller deberán indicar las profundidades de las
Los detalles de la unión de penetración parcial y penetración
ranuras “S” necesarias para lograr el tamaño de la soldadura
completa descritos en 3.12
y 3.13 han demostrado
“(E)” requerida para el proceso de soldadura y la posición de la
repetidamente su adecuación al proporcionar las condiciones y
soldadura que vaya a utilizarse.
tolerancias necesarias para depositar y fundir el metal de
2.2.5.2 Soldaduras de Filete y Soldaduras de Uniones T
de estos detalles no deberá interpretarse como que implica una
soldadura en buen estado al metal base. Sin embargo, el uso
Inclinadas.
consideración de los efectos del proceso de soldadura en el
Lo siguiente se entregará en los planos del taller.
metal base, más allá del límite de fusión, ni la conveniencia del
1)
detalle de la unión para una aplicación determinada.
Para las soldaduras de filete en uniones en T inclinadas,
con superficies que se
juntan en un ángulo entre 80º y 100º ,
los planos de taller deberán mostrar el tamaño del lado de la
2.2.5.5 Detalles especiales:
Cuando se requiera de detalles especiales en las ranuras,
soldadura.
estas se deberán detallar en los documentos del Contrato.
2)
Para las soldaduras en T inclinadas entre componentes
con superficies que se juntan en ángulos menores que 80º y
2.2.5.6 Requerimientos Específicos:
mayores de 100º , los planos deberán mostrar la disposición
Todos los requerimientos de inspección especifica deberán
detallada de las soldaduras y el tamaño del lado requerido para
anotarse en los documentos del Contrato.
responder por los efectos geométricos de las uniones y donde
sea apropiado la reducción de pérdida Z para el proceso que va
a utilizarse y el ángulo.
3)
2.3.1
Coronación e interrupción de la soldadura
documentos
del
Contrato
deberán
mostrar
los
requerimientos de la soldaduras ranuradas de penetración
parcial o completa. Los documentos del Contrato no necesitan
mostrar el tipo de ranura o las dimensiones de éstas.
símbolo de la soldadura sin dimensiones y
Soldaduras ranuradas
2.3.1.1 Longitud efectiva:
2.2.5.3 Símbolos:
Los
2.3 Areas Efectivas
El
con Penetración
completa en el extremo designa una a soldadura de penetración
completa de la siguiente manera:
La máxima longitud de la soldadura de cualquier soldadura
ranuradas, sin tomar en cuenta su extensión, deberá ser el
ancho de la parte unida, perpendicular a la dirección de la
tensión o carga de comprensión.
Para las soldaduras
ranuradas que transmiten corte, la longitud efectiva es la
longitud especificada.
2.3.1.2 Tamaño efectivo de las Soldaduras Ranuradas de
Penetración Completa:
El tamaño de una soldadura ranurada de penetración completa
deberá ser del espesor más delgado de la parte unida. Un
con penetración
aumento en el área efectiva con respecto a los cálculos del
completa en el extremo, diseña una soldadura que desarrollará
diseño por refuerzos de soldadura está prohibido. Los tamaños
El símbolo de soldadura sin dimensión y
el metal base adyacente en cuanto a tensión y corte.
Un
símbolo de soldadura para una soldadura ranurada de
penetración completa deberá mostrar las dimensiones que
aparecen entre paréntesis arriba “(E1)” y/o bajo “(E2)” en la
línea de referencia para indicar los tamaños de la soldadura
de ranura para conexiones entre T – Y y K en las soldaduras de
construcciones tubulares se muestran en la Tabla 3.6.
2.3.1.3 Tamaño mínimo de la soldadura Ranuras de
Penetración Parcial:
El tamaño mínimo de las soldaduras ranuradas deberá ser igual
ß: Coeficiente de reducción.
o mayor que “(E)”, especificado en 3.12.2.1, a menos que el
L: Longitud real de soldadura cargada en un extremo (final),
WPS esté calificado en total conformidad con la Sección 4.
pulgadas [mm]
2.3.1.4 Tamaño
de
la
Soldadura
Efectiva
(
ranuras
abocinadas )
W: Tamaño del lado soldado, pulgadas [mm]
Cuando la longitud excede 300 veces el tamaño del lado, la
El tamaño efectivo de las soldaduras ranuradas abocinadas
longitud efectiva deberá tomarse en 180 veces el tamaño del
cuando están en la superficie de una barra redonda, en una
lado.
formación de curvatura de 90º, o de un tubo rectangular, deberá
ser tal como se muestra en 3.6, excepto a lo permitido por
4.10.5.-
2.3.2.6 Cálculos de la garganta efectiva
Para soldaduras de filete entre partes que se unan en ángulos
entre 80º y 100º, la garganta efectiva deberá tomarse como la
2.3.1.5 Area efectiva de las Soldaduras Ranuradas
distancia más corta desde la raíz de la unión hasta la superficie
El área efectiva de las soldaduras ranuradas deberá ser el área
de la soldadura de una soldadura diagramática de 90º (ver
efectiva multiplicada por el tamaño efectivo de la soldadura.
Anexo I). Para soldaduras en ángulos agudos entre 60º y 80º y
2.3.2
para soldaduras en ángulos obtusos mayores a 100º, deberá
Soldaduras de Filete
calcularse el tamaño del lado requerida para proporcionar la
garganta efectiva especificada para que responda por la
2.3.2.1 La Longitud Efectiva (Recta)
La longitud efectiva de un filete de soldadura recta deberá ser la
longitud total, los coronamientos.
Ninguna reducción en la
longitud efectiva deberá asumirse en los cálculos del diseño
para permitir el cráter de inicio o la detención de soldadura.
2.3.2.2 Longitud Efectiva (Curvada)
La longitud efectiva de una soldadura de filete curvada deberá
medirse por la línea central de la garganta efectiva.
geometría (ver Anexo 11).
Para soldaduras en ángulos
agudos, entre 60º y 30º, el tamaño del lado deberá aumentarse
por la pérdida de dimensión Z para responder por la certeza del
metal de soldadura en buen estado en el pasaje del ángulo de
fondo angosto, para el proceso de soldadura que va a utilizarse
(ver 2.3.3)
2.3.2.7 Refuerzo de las Soldaduras de filete
La garganta efectiva de una combinación de soldadura ranuras
2.3.2.3 Longitud mínima
de penetración parcial y de una soldadura de filete, será la
La longitud mínima de la soldadura de filete deberá ser a lo
distancia más corta desde el ángulo de fondo (la raíz) hasta la
menos cuatro veces el tamaño nominal, o el tamaño efectivo de
superficie (cara plana) de la soldadura diagramática, menos 1/8
la soldadura deberá considerarse de manera que no exceda el
pulgada [3mm] para el detalle de cualquier ranura que requiera
25% de su longitud efectiva.
tal deducción. (ver Figura 3.3. y Anexo I).
2.3.2.4 Soldaduras de Filete Intermitente (Longitud Mínima)
2.3.2.8 Tamaño Mínimo:
La longitud mínima de los filetes de una soldadura de filete
El tamaño mínimo de la soldadura de filete no deberá ser
intermitente deberá ser de 1-1/2 pulgadas (38 mm)
menor al tamaño requerido para transmitir la carga aplicada, no
lo que se entrega en 5.14.
2.3.2.5 Longitud efectiva máxima
Para las soldaduras de filete cargadas en una extremo, efectivas
con una longitud de lado de hasta 100 veces, se permite tomar
la longitud efectiva igual a la longitud equivalente a la longitud
real.
Cuando la longitud del cordón cargado en su extremo
excede las 100 veces, pero no más de 300 veces, el valor de la
longitud efectiva deberá determinarse al multiplicar la longitud
Real por el coeficiente de reducción ß.
2.3.2.9 Tamaño Máximo de Soldadura de Filete en Uniones
de Traslape.
El tamaño máximo de una soldadura de filete detallado en los
bordes del metal base en uniones de traslape deberá ser el
siguiente:
1)
2)
Donde
El espesor del metal base, para metales inferiores a ¼
pulgada de espesor [6mm] (ver Figura 2.1, detalle A).
1/6 pulgada [2mm] menos de espesor del metal base,
para metal de ¼ pulgada [6mm] o más de espesor (ver Figura
2.1., Detalle B), a menos que la soldadura esté diseñada en
taller para ser construida y obtener el espesor de una garganta
2.3.3.5 Longitud efectiva en uniones en T Inclinadas:
efectiva para el tamaño de un lado igual al espesor del metal
La longitud efectiva de las uniones en T inclinadas deberán ser
base. En una condición así soldada, la distancia entre el borde
la longitud total del tamaño de toda la soldadura.
del metal base y el reborde de la soldadura puede ser inferior a
asumirá reducción en los cálculos del diseño para permitir el
1/16 pulgadas [2mm], siempre que el tamaño de la soldadura
comienzo o la detención de la soldadura.
sea claramente verificable.
2.3.2.10
2.3.3.6 Tamaño Mínimo de la Soldadura de Unión en T
Area Efectiva de las Soldaduras de Filete:
El área efectiva deberá ser la longitud efectiva de la soldadura
multiplicada por la garganta efectiva.
Inclinadas:
Deberán aplicarse los requerimientos de 2.3.2.8.
2.3.3.7 Garganta Efectiva de las Uniones en T Inclinadas:
La garganta efectiva de una unión T inclinada, en ángulos entre
2.3.3. Uniones en T Inclinadas
60º y 30º deberá ser la distancia mínima desde el ángulo de
2.3.3.1 General:
Las uniones en T, en las cuales
No se
el ángulo entre las partes
unidas sea mayor a 100º o menor a 80º deberán definirse como
uniones en T inclinadas. Los detalles de la unión en T inclinadas
pre-calificadas se muestran en la Figura 3.11. Los detalles de
las uniones de los lados obtuso y agudo pueden utilizarse juntos
o independientemente, dependiendo de las condiciones de
fondo (la raíz) hasta la cara plana diagramática, menos la
dimensión de reducción de pérdida Z. La garganta efectiva de
una unión en T inclinada en ángulos entre 80º y 60º y en
ángulos superiores a 100º deberán tomar la distancia más
corta, desde el ángulo del fondo (la raíz) de la unión hasta la
cara plana de la soldadura.
servicio y diseño con las consideración apropiada para efectos
2.3.3.8 Area efectiva de las uniones en T Inclinada:
de excentricidad.
El área efectiva de las uniones en T inclinada deberá ser la
2.3.3.2 Soldaduras en Ángulos Agudos entre 80º y 60º y en
garganta efectiva multiplicada por la longitud efectiva.
Ángulos Obtusos Mayores que 100º:
2.3.4
Cuando las soldaduras se depositan en ángulos entre 80º y 60º
alargados
o en ángulos superiores a 100º, los documentos del Contrato
deberán especificar la garganta efectiva requerida.
Los planos
del taller deberán mostrar claramente la ubicación de las
soldaduras y las dimensiones de lado requeridas para satisfacer
la garganta efectiva requerida. (ver Anexo II)
2.3.3.3 Soldaduras en Ángulos entre 60º y 30º:
Cuando se requiera una soldadura en un ángulo agudo que sea
inferior a 60º pero igual o mayor a 30º (Figura 3.11 D), la
garganta efectiva deberá aumentarse por la tolerancia de la
pérdida de Z (Tabla 2.2.). Los documentos del contrato deberán
Soldaduras de Filete en Orificios y Tapones
2.3.4.1 Limitaciones del diámetro y ancho:
El diámetro mínimo del orificio o del ancho del tapón, en el cual
se va a depositarse una soldadura de filete, no deberá ser
inferior al espesor de la parte en la cual se efectúa, más 5/16
pulgadas, [6mm]
2.3.4.2 Extremos de Soldadura tipo Tapón: Excepto para
aquellos extremos que se prolongan hasta el borde de la pieza,
los extremos de las ranuras deberán ser semi-circulares o
deberán tener las esquinas redondeadas, en un radio no
inferior al espesor de la pieza en la cual se efectúa.
especificar la garganta requerida. Los planos de taller deberán
2.3.4.3 Longitud Efectiva de las Soldaduras de Filete en
mostrar las dimensiones de lado del filete para satisfacer la
Orificios o Ranuras tipo tapones alargados.
garganta efectiva requerida, aumentada por la pérdida – Z
soldaduras de filete en orificios la longitud, debería ser de la
(Tabla 2.2) (ver Anexo II para el cálculo de la garganta efectiva)
soldadura a lo largo de la línea central de la garganta.
Para las
2.3.3.4 Soldaduras en Ángulos Menores a 30º:
2.3.4.4 Área Efectiva o Soldaduras de Filete en Orificios o
Las soldaduras depositadas en ángulos agudos menores a 30º
en Ranuras tipo tapón alargado. El área efectiva deberá ser
no deberán considerarse como efectivas para transmitir fuerzas
la longitud efectiva multiplicada por la garganta efectiva. En el
aplicadas, excepto como están modificadas en las estructuras
caso de las soldaduras de filete, de medida tal que se recubran
tubulares en 4.12.4.2.
en la línea central cuando depositan en los orificios o en las
ranuras, el área efectiva no deberá considerarse como un área
mayor que la del corte transversal del orificio o la ranura en el
2.5.2 Esfuerzos Calculados Debido a Excentricidad. En el
plano de la superficie de empalme.
diseño de las uniones soldadas, los esfuerzos calculados que
van a compararse con los esfuerzos permisibles, deberán
2.3.5 Soldaduras de Tapón redondo y alargado.
2.3.5.1 Limitaciones sobre el diámetro y el ancho.
incluir aquellos referidos a la excentricidad del diseño, si las
El
diámetro mínimo del orificio o el ancho de la ranura en la cual se
va a depositar una soldadura de tapón o en ranura, no deberá
ser inferior al espesor de la pieza de la cual está hecha, más
5/16 pulgadas (8 mm).
El diámetro máximo del orificio o el
ancho de la ranura no deberá exceder el diámetro mínimo más
1/8 pulgada [3 mm] ó 2-1/4 veces el espesor de la pieza,
cualquiera de ellas que sea mayor.
2.3.5.2 Longitud y Forma de la Ranura.
hubiera, al alineamiento de las partes conectadas y en la
posición, tamaño y tipo de soldadura; excepto lo que se entrega
a continuación: Para las estructuras estáticamente cargadas,
no se requiere la localización de las soldaduras de filete para
equilibrar las fuerzas con respecto al eje neutro o a los ejes
para las conexiones de extremo de un solo ángulo, de un
ángulo doble y de componentes similares.
En tales
componentes, las disposiciones de las soldaduras, en cuanto a
la zona donde se ubica un ángulo menor a 90º y uno mayor a
La longitud de la
ranura en la cual se van a depositar las soldaduras tipo tapón
alargado no deberán exceder diez veces el espesor de la parte
en la cual está hecha. Los extremos de la ranura deberán ser
semi-circulares o deberán tener las esquinas redondeadas en
un radio no inferior al grosor de la parte en la cual está hecha.
2.3.5.3 Área Efectiva de Soldaduras de Tapón Redondas y
Alargadas. El área efectiva de las soldaduras de tapón deberá
ser el área nominal del orificio o la ranura en el plano de la
superficie de empalme.
90º. Piezas angulares pueden distribuirse para conformar la
longitud de varios bordes disponibles.
2.5.3 Esfuerzos Permisibles del Metal Base
Los esfuerzos calculados del metal base no deberán exceder
los esfuerzos permisibles en las especificaciones aplicables del
diseño.
2.5.4 Esfuerzos Permisibles del Metal de Soldadura.
El Esfuerzo calculado en el área efectiva de las uniones
soldadas no deberá exceder las tensiones permisibles que se
entregan en la Tabla 2.3 permitida por 2.5.4.2 y 2.5.4.3.
Parte B
Requerimientos Específicos
para el Diseño de Conexiones No-Tubulares
(Estáticamente o Cíclicamente Cargadas)
2.4 General
Los requerimientos específicos de la Parte B, junto con los
requerimientos de la Parte A, deberán aplicarse a todas las
conexiones de los componentes no-tubulares sujetos a carga
estática. Los requerimientos de las Partes A y B, excepto según
lo modificado en la Parte C, también deberá aplicarse a las
cargas cíclicas.
2.5 Esfuerzo
2.5.1 Esfuerzos Calculados: Los esfuerzos calculados que
vayan a compararse con las tensiones permisibles mediante el
análisis apropiado, o las tensiones determinadas a partir de los
2.5.4.1 Esfuerzo en las Soldaduras de Filete. El esfuerzo en
las soldaduras de filete deberá considerarse como el corte
aplicado al área efectiva en cualquier dirección de la carga
aplicada.
2.5.4.2 Tensión Permisible Alternativa en la Soldadura. El
esfuerzo de corte permisible en una soldadura de filete cargada
en un plano a través del centro de gravedad puede
determinarse según la Fórmula (1):
Fórmula (1) Fv
= 0.30 FEXX(1.0 + 0.50 seno1,5
Donde
Fv
= Esfuerzo de unidad permisible
FEXX
= Número de clasificación del electrodo; es decir la
resistencia (fuerza) del electrodo.
Θ
= El ángulo entre la dirección de la fuerza y el
eje
del elemento de soldadura, en grados.
requerimientos mínimos de resistencia de la unión que puedan
establecerse en las especificaciones aplicables al diseño que se
2.5.4.3 Centro Instantáneo de Rotación.
invocan en este Código en cuanto al diseño de las conexiones
Los esfuerzos permisibles en los elementos de soldadura
soldadas.
dentro de un grupo de soldaduras que estén cargadas en plano
y que se analizan utilizando un centro instantáneo del método
de rotación para mantener la compatibilidad de deformación y
el comportamiento no-lineal de deformación por carga de las
2.6 Configuración y Detalles de la Unión.
soldaduras emplazadas en ángulos variables deberá ser la
2.6.1 Consideraciones Generales:
siguiente:
Las conexiones soldadas deberán estar diseñadas para
Fvx
= Σ Fvix
satisfacer los requerimientos de resistencia y rigidez o de
FVY
= Σ Fviy
flexibilidad de las especificaciones generales que se invoquen.
Fvi
= 0.30 FEXX (1.0+0.50 seno1.5 Θ F(p)
F (Ρ)
= [p (1.9-0.9ρ)]
M
= Σ [Fviy(x) - Fvix(y)]
2.6.2. Conexiones y Empalmes en piezas de compresión
0.3
2.6.2.1 Conexiones y Empalmes Designados para Soportar
donde
a otros que no sean Conexiones a las Placas Base:
Fvx = Fuerza interna total en dirección x
A menos que se especifique de otro modo en los documentos
Fvy = Fuerza interna total en dirección y
del contrato, los empalmes de las columnas que estén
Fvix = Componente x de esfuerzo Fvi
terminados para soportar, deberán estar conectados por
Fviy = Componente y de esfuerzo Fvi
soldaduras de ranuras de penetración parcial o por soldaduras
M = Momento de fuerzas internas con respecto al centro de
de filete, suficientes como para mantener las partes en su lugar.
rotación instantánea
En
ρ = ∆1/∆m relación de la deformación del elemento “i” con
respecto al elemento en el esfuerzo máximo.
∆m = 0.209 (Θ
+
0.32
6)
donde
estén
terminados
otros
componentes
para
compresión, que no sean columnas para soportar en empalmes
o en conexiones, deberán estar diseñados para mantener todas
las partes alineadas, y deberán proporcionarse para el 50% de
W, deformación del elemento soldado
la fuerza en el
componente.
Deberán
aplicarse los
requerimientos de la Tabla 3.4 ó 5.8.
en su tensión máximo, pulgadas (mm).
W<0.17 W. Deformación del elemento
2.6.2.2 Conexiones y Empalmes No Terminados para
soldado en su tensión última, generalmente en el elemento más
Soportar, Excepto para las Conexiones a las Placas Base.
∆u = 1.087 (Θ+ 6)
0.65
Las soldaduras que unen empalmes en columnas y empalmes
lejano del centro de rotación instantáneo - pulgadas (mm).
y conexiones en otras piezas de compresión que no estén
W = Tamaño del lado de la soldadura de filete, pulgadas [mm].
terminados para soportar, deberán diseñarse para transmitir la
∆i = Deformación de los elementos de soldados en niveles de
esfuerzo intermedio, la linearidad proporcionada para
la
deformación crítica basada en la distancia desde el centro de
rotación instantáneo, pulgadas [mm]= r1 ∆u/rcrit
fuerza en los componentes; a menos que se especifiquen en
las soldaduras de penetración completa o en requerimientos
más restrictivos en los documentos del contrato o en las
especificaciones regulatorias.
Los que deberán aplicarse
según los requerimientos de la Tabla 3.4 o la Tabla 5.8.
x
= x1, componente de r1
2.6.2.3 Conexiones a las Placas Base.
y
= y1, componente de r1
En las Placas base de las columnas y en otros componentes de
rcrit
= distancia desde el centro de rotación instantánea
hasta el elemento soldado con una relación mínima de: ∆u/r1
compresión, la conexión deberá ser la adecuada para mantener
los componentes firmemente en su lugar.
razón, pulgada (mm).
2.6.3 Carga en todo el espesor del Metal base.
2.5.5 Incremento del Esfuerzo Permisible.
Las uniones en T y en esquina, cuya función sea transmitir el
En donde las especificaciones aplicables al diseño permitan el
esfuerzo normal a la superficie de un componente conectado,
uso de un incrementado esfuerzo en el metal-base por alguna
especialmente cuando el
espesor del
metal
base del
razón, deberá aplicarse un incremento correspondiente esfuerzo
componente secundario o el tamaño de la soldadura requerida
permitido dado aquí, pero no a los rangos de esfuerzo
sea de ¾ de pulgada(20 mm) o mayor, deberá prestársele
permitidos para el metal-base o el metal de soldadura sujeto a
atención especial durante el diseño a la selección del metal
carga cíclica.
base y a los detalles. Los detalles de la unión que minimizan la
intensidad del esfuerzo en el metal base sujeto al esfuerzo en
dirección de todo el espesor, deberá utilizarse en donde sea
conexiones deberán adecuarse para soportar la carga completa
práctico. Deberán evitarse los tamaños de especificación de
en la conexión.
soldaduras más grandes que lo necesario para transmitir el
según los requerimientos para las conexiones slip critical,
Los pernos de alta resistencia, instalados
esfuerzo calculado.
previo a la soldadura, pueden considerarse como para
2.6.4 Combinaciones de Soldaduras:
para Uniones Estructurales, Utilizando la Norma ASTM A 325 o
compartir la carga con las soldaduras. Ver: Especificaciones
Excepto a lo que se entrega aquí, si dos o más soldaduras de
Pernos A 490 del Consejo de Investigación sobre Conexiones
diferente tipo (ya sea ranuradas o de filete o de tapón redondo
Estructurales. (“ A 490 bolts of the Research Council on
o de tapón alargado) están combinadas para compartir la carga
Structural Connections”).
en una sola conexión, la capacidad de la conexión deberá
calcularse como la suma de las soldaduras individuales
determinadas relativas a la dirección de la carga aplicada. Este
método de agregar capacidades individuales de soldaduras no
se aplica a las soldaduras de filete que refuerzan las soldaduras
ranuradas de penetración completa (ver Anexo I).
2.6.5
2.7
Configuración y Detalles de la Unión –
Soldaduras Ranuradas.
2.7.1 Transiciones en Espesores y Anchos: La tensión de
las uniones a tope entre componentes alineados axialmente, de
Contorno de las Superficies de Uniones en T y en
Esquinas.
Las soldaduras de filete pueden aplicarse sobre las soldaduras
ranuradas de penetración completa y penetración parcial de
uniones en T y uniones de esquina, con el propósito de
contornear las superficies de la soldadura o para reducir las
concentraciones de esfuerzo en la esquina de 90º. Cuando se
usa en tales soldaduras de filete los contornos de superficie en
aplicaciones estáticamente cargadas, el tamaño no deberá ser
mayor que 5/16 pulgadas [8 mm]. El refuerzo tipo filete en la
superficie de las soldaduras de unión en T y en uniones de
diferentes espesores o anchos, o ambos, y que están sujetos a
un esfuerzo de tensión mayor que 1/3 de lo permitido según
diseño del esfuerzo de tensión, deberá efectuarse de tal
manera que la inclinación en la transición no exceda de 1 a 2 ½
pulgadas (ver Figura 2.2 sobre el espesor y Figura 2.3 sobre el
ancho). La transición deberá lograrse biselando la parte más
gruesa, ahusando la parte más ancha, inclinando el metal de
soldadura, o mediante una combinación de ambos. Cuando se
requieran las transiciones en el espesor o en el ancho, en los
casos donde el esfuerzo de tensión sea inferior al permisible,
éstas deberán mostrase en los documentos del contrato.
esquina que ocurren naturalmente, no deberán ser rechazadas,
2.7.2 Prohibición de soldaduras Ranuradas de Penetración
ni tampoco necesitarán quitarse; ya que no interfieren con otros
Completa de Longitud Parcial.
elementos de la construcción.
Estarán prohibidas las soldaduras ranuradas de penetración
completa de longitud parcial o intermitente, excepto que los
2.6.6 Orificios de Acceso a la Soldadura
Cuando se requieran orificios de acceso a la soldadura, estos
deberán tener el tamaño necesario para los espacios para el
relleno de metal del soldadura de buena calidad.
Deberán
aplicarse los requerimientos forma y tamaño de 5.17.1.
La
persona que está a cargo del diseño y los detalles deberá
reconocer que los orificios de tamaño mínimo requerido pueden
afectar el área neta máxima disponible en el metal base
conectado.
soldaduras en ángulo puedan tener soldaduras acanaladas de
longitud limitada en puntos de aplicación de carga localizada
para participar en la transferencia de carga localizada.
La
soldadura acanalada deberá extenderse de tamaño uniforme, a
lo menos en la longitud requerida para transferir la carga. Más
allá de esta longitud, la ranura se realizará con una transición
en profundidad cero a una distancia no inferior a 4 veces su
profundidad. La acanaladura deberá rellenarse pareja (a ras),
antes de la aplicación de la soldadura en ángulo.
2.6.7 Soldaduras con Remaches o Pernos.
Las conexiones que están soldadas a un componente y
apernadas o remachadas a la otra, deberán permitirse.
Sin
embargo, los remaches y pernos que se usan en conexiones de
soporte (provisorio) no deberán considerarse como para
compartir las carga en combinación con las soldaduras en una
superficie de empalme común.
componentes insertos de los elementos conectados por
Las soldaduras en tales
2.7.3 Soldaduras Ranuradas Intermitentes de Penetración
Completa:
Las soldaduras ranuradas intermitentes de penetración parcial,
las de biselado sobresaliente y las soldaduras acanaladas
sobresalientes pueden utilizarse para transferir el esfuerzo
componentes que no sean cortes transversales de barra plana,
cortante entre las partes conectadas.
deberá seguir las especificaciones generales del diseño.
2.7.4 Remoción de Planchas de Extensión.
2.8.3 Terminaciones de las Soldaduras de Filete.
Para estructuras no-tubulares cargadas estáticamente, no es
necesario quitar las planchas de extensión. Cuando se requiera
2.8.3.1 General.
quitarlas o cuando los requerimientos de acabado de la
Las terminaciones de las soldaduras de filete pueden
superficie, sean diferentes a lo descrito en 5.15.4, los
extenderse hasta los extremos o hasta los lados de los
requerimientos deberán especificarse en los documentos del
componentes o pueden interrumpirse o tener extremos
contrato.
redondeados, excepto según los siguientes casos limitados.
2.8 Configuración y Detalles de la Unión – Uniones
2.8.3.2
Soldadas en Filete.
En las uniones traslapadas en las cuales una parte se extiende
2.8.1 Uniones Traslapadas.
de tensión, las soldaduras de filete deberán terminar en un
Uniones Traslapadas Sujetas a Tensión.
más allá del borde o del lado de una parte sujeta a un esfuerzo
tamaño no menor que el tamaño de la soldadura, desde el
2.8.1.1 Soldaduras de Filete Transversales.
Las soldaduras de filete, transversales en uniones traslapadas
que
transfieren
el
esfuerzo
entre
las
partes
cargadas
axialmente, deberán ser de doble soldadura (Ver Figura 2.4),
comienzo de la extensión (Ver Figura 2.6).
2.8.3.3.
Longitud máxima de retorno en el extremo.
Las uniones deberán disponerse de manera que permitan la
excepto en donde la deformación de la unión sea lo
flexibilidad en el
suficientemente restringida como para evitar su abertura bajo
sobresalientes de conexión con el metal-base están unidas con
carga.
diseño de conexión.
Si los lados
retornos en los extremos, la longitud del retorno en el extremo
no deberá exceder cuatro veces el tamaño nominal de la
2.8.1.2 Traslape Mínimo.
El traslape mínimo de las partes en las uniones de traslape que
soportan esfuerzo, deberá ser de 5 veces el espesor de la parte
más delgada, pero no inferior a 1 pulgada (25 mm). A menos
soldadura (ver Figura 2.7 sobre la extensión de las conexiones
flexibles.)
2.8.3.4 Soldaduras de los Atiezadores Transversales.
que se evite la deformación fuera de plano de las partes, éstas
Excepto en donde los extremos de los atiezadores estén
deberán soldarse con doble cordón (Ver Figura 2.4) o que estén
soldados al flange, las soldaduras que unen los atiezadores
unidas a lo menos por dos líneas transversales de soldaduras
transversales a las vigas (de alma llena) deberán comenzarse o
de tapón redondo o alargado, o por dos o más cordones
terminarse en no menos de 4 veces, ni en más de 6 veces el
longitudinales o soldaduras de tapón alargado.
espesor de la brida de unión, desde la zona del ángulo mayor
que 90º de la soldadura hasta el flange de ésta.
2.8.2 Soldaduras Longitudinales de Filete.
Si las soldaduras de filete longitudinales se van a utilizar
2.8.3.5 Lados opuestos de un Plano Común.
solamente en las uniones traslapadas de las conexiones finales
Las soldaduras de filete en los lados opuestos de un plano
de barra plana o en los componentes de placas metálicas, la
común, deberán interrumpirse en la esquina común de ambas
longitud de cada soldadura de filete no deberá ser inferior a la
soldaduras (Ver Figura 2.8).
distancia perpendicular entre ellas (Ver Figura 2.5). El espacio
transversal de las soldaduras de filete longitudinales utilizadas
2.8.4 Soldadura de Filete en Orificios o Ranuras.
en las conexiones terminales no deberá exceder 16 veces el
Las soldaduras de filete en orificios o ranuras en uniones de
espesor de la parte más delgada de la conexión, a menos que
traslape pueden utilizarse para transferir el corte o para evitar
se
la deformación o separación de los componentes traslapados.
haga
una
estipulación
apropiada
(como
soldaduras
intermedias tipo tapón redondo o alargado) para evitar la
Los espacios mínimos y dimensiones mínimas de los orificios o
deformación o separación de las partes.
ranuras para las soldaduras de filete deberán estar en
Las soldaduras de
filete longitudinal pueden estar en los bordes del miembro
conformidad con los requerimientos de 2.9, 2.3.4.1, 2.3.4.2,
(componente) o en las ranuras. El diseño de las conexiones
2.8.1 y 2.8.2. Estas soldaduras de filete pueden solaparse
que utilicen
según las estipulaciones de limitación de 2.3.4.4.
soldaduras de filete longitudinales para los
Las
soldaduras de filete en orificios o ranuras no se consideran
una cantidad igual al espesor de la placa de relleno (Ver Figura
como soldaduras de orificio tipo tapón redondo o alargado.
2.9).
2.8.5 Soldaduras de filete Intermitente.
Pueden usarse las soldaduras en ángulo intermitente para
transferir el esfuerzo entre las partes conectados.
2.10.2 Placas de Relleno Gruesas
Cuando el espesor de la placa de relleno es adecuado para
transferir la fuerza aplicada entre las partes conectadas, la
placa de relleno deberá prolongarse más allá de los bordes de
2.9 Configuración y Detalles de la Unión –
la parte externa conectada al metal base. Las soldaduras que
Soldaduras de Orificio tipo tapón redondo y
unen la parte externa conectada al metal base con la placa de
alargado.
2.9.1
Espacio Mínimo (Soldadura de orificio tipo tapón
redondo).
El espacio mínimo de un centro a otro de estas soldaduras
deberá ser de 4 veces el diámetro del orificio.
2.9.2
relleno, deberán ser suficientes para transmitir la fuerza a la
placa de relleno, y el área sujeta a la fuerza aplicada en la
Espacio mínimo (Soldaduras de orificio tipo tapón
alargado).
El espacio mínimo de un centro a otro de las líneas de las
soldaduras tipo tapón alargado en dirección transversal a su
placa de relleno deberá ser adecuada para evitar recargar la
placa de relleno con la parte interna conectada al metal base
deberán ser suficientes para transmitir la fuerza aplicada (Ver
Figura 2.10)
2.10.3 Requerimientos de Diseño de Taller.
Las uniones que requieren placas de relleno deberán contar
con todos los detalles del plano de taller y de montaje.
2.11
Componentes Construidos
longitud, deberá ser 4 veces el ancho de la ranura. El espacio
mínimo de un centro a otro, en una dirección longitudinal,
deberá ser 2 veces la longitud de la ranura.
2.11.1. Soldadura mínima requerida.
Si se van a utilizar dos o más placas o perfiles laminados para
construir un componente, deberán contarse con soldadura
2.9.3
Dimensiones Pre-calificadas.
Las dimensiones para las soldaduras pre-calificadas de orificio
suficiente ( de filete, tipo tapón redondo y alargado) para hacer
que las partes actúen al unísono ( como una sola) pero no
tipo tapón redondo o alargado están descritas en 2.3.5 y en
menor que lo que pueda requerirse para transmitir el esfuerzo
3.10.
calculado entre las partes unidas.
2.9.4
Prohibición en acero enfriado y templado.
2.11.2. Espacio máximo de las soldaduras intermitentes
Deberán prohibirse las soldaduras de orificio tipo tapón redondo
o alargado en aceros enfriados y templados con un Fy mínimo
especificado y mayor a 70 ksi (490 Mpa).
2.11.2.1 General.
Excepto como se pueda establecer en 2.11.2.2 ó 2.11.2.3. el
máximo espacio longitudinal de las soldaduras intermitentes
2.10
Placas de relleno.
Cuando quiera que sea necesario utilizar placas de relleno en
que conecten una placa a otros componentes no deberán
exceder 24 veces el espesor de la placa más delgada, ni
las uniones que requieran transferir fuerza aplicada, las placas
exceder 12 milímetros [300mm]. el espacio longitudinal entre
de relleno y las soldaduras de conexión deberán cumplir con los
las soldaduras intermitentes de filete que conectan dos o más
requerimientos de 2.10.1 ó 2.10.2; según sea aplicable.
perfiles laminados, no deberán exceder 24 pulgadas [600mm].
2.10.1
2.11.2.2
Placas de relleno delgadas.
Componentes de compresión.
Las placas de relleno menores a ¼ de pulgada [6 mm] de
En los componentes de compresión construidos , excepto lo
espesor no deberán utilizare para transferir tensión. Cuando el
que se entrega en 2.11.2.3, el espacio longitudinal de los
espesor de la placa de relleno sea menor a ¼ de pulgada [6
segmentos con soldadura de filete intermitente, a lo largo de
mm], o cuando el espesor sea mayor a ¼ de pulgada [6 mm] ,
los bordes de un componente de la placa externa con otros
pero no sea adecuada para transferir la fuerza aplicada entre
componentes, no deberán exceder las 12 pulgadas [300mm],
las partes conectadas, la placa de relleno deberá mantenerse
no el espesor de la placa deberá excederse en 0.730 E/Fy
pareja con el borde de la parte conectada externa, y el tamaño
veces (Fy = límite de fluencia mínimo especificado, y E es el
de la soldadura aumentará por sobre el tamaño requerido en
módulo de elasticidad de Young para el tipo de acero que se
está utilizando). Cuando los segmentos intermitentes de la
soldadura de filete se alternan en los bordes opuestos de los
componentes de la placa externa más angosta que el ancho que
se especifica en la frase siguiente, el espacio no deberá exceder
las 18 pulgadas [460 mm],ni el espesor de la placa en 1.10
E/Fy
veces. El ancho sin respaldo de la viga muestra, la placa
cubierta o as placas diafragma, entre líneas adyacentes de
2.13
Limitaciones
2.13.1
Umbral de alcance (rango) de la Tensión.
No se requerirá evaluación de resistencia a la fatiga si el rango
de esfuerzo de carga viva es menor que el rango de esfuerzo
umbral: Fth (Ver Tabla 2.4)
2.13.2
Fatiga de Ciclo Bajo.
soldaduras, no deberán exceder es espesor de la placa de 1.46
Las estipulaciones de la Parte C no son aplicables a los casos
veces
de carga de ciclo – bajo, los cuales inducen tensiones
E/ F
Y2.
Cuando el espacio transversal sin respaldo
exceda este límite, pero una porción de su ancho no sea mayor
a 1.46
calculadas en el rango de tensión inelástico.
E/Fy veces, el espesor, satisfaría el requerimiento de
esfuerzo y el componente deberá ser considerado aceptable.
2.13.3
Protección contra Corrosión.
2.11.2.3 Acero Resistente a la intemperie no- pintado
a las estructuras con protección apropiada contra la corrosión,
La resistencia a la fatiga descritas en la Parte C son aplicables
Para los componentes de acero resistentes a la intemperie no –
o que están sujetas sólo a ambientes corrosivos leves, tal como
pintado, expuesto a la corrosión atmosférica, si se van a utilizar
las condiciones atmosféricas Normales.
soldaduras de filete intermitente, el espacio no deberá exceder
14 veces el espesor de la placa más delgada, ni las 17 pulgadas
2.13.4 Componentes Redundantes – No- Redundantes.
(180 mm).
Este
Código
ya
no
reconoce
una
distinciones
entre
componentes redundantes y no- redundantes.
Parte C
Requerimientos Específicos para el Diseño de
Conexiones No- Tubulares (Cíclicamente
Cargadas.)
2.12
2.12.1
2.14
Cálculo de Esfuerzo
2.14.1
Análisis Elástico.
Los esfuerzos calculados y los rangos de tensión deberán ser
General
nominales, basados en el análisis de esfuerzo elástica a nivel
del componente. Las tensiones no necesita amplificarse por
Aplicabilidad
La parte C se aplica solamente a los componentes no- tubulares
factores de concentración de esfuerzo para discontinuidades
y a las conexiones sujetas a carga cíclica dentro del límite
geométricas locales.
rangos de una frecuencia y magnitud suficientes para originar
fisuras y la falla progresiva (fatiga).
Las estipulaciones de la
Parte C entregan un método para evaluar los efectos de
repetidas fluctuaciones de esfuerzo en elementos estructurales
no- tubulares soldadas, los cuales deberán aplicarse para
2.14.2 Tensión Axial y Curvatura.
En el caso del esfuerzo axial combinado con curvatura, el
esfuerzo máximo combinado deberá ser el que corresponda a
los casos de carga aplicada correspondiente.
minimizar la posibilidad de una falla por fatiga.
2.14.3 Secciones simétricas.
2.12.2 Otras estipulaciones pertinentes.
simétricos, las soldaduras de conexión deberán disponerse, de
Las estipulaciones de las Partes A y B deberán aplicarse para
preferencia, simétricamente alrededor del eje del componente,
Para
los
componentes
que
tiene
cortes
transversales
diseñar los componentes y a las conexiones sujetas a los
o si no es práctica la disposición simétrica, el total de esfuerzo,
requerimientos de la Parte C.
incluyendo aquel resultante de la excentricidad de la unión,
deberán incluirse en el cálculo del rango de esfuerzo.
2.12.3 Responsabilidad del Ingeniero.
El
Ingeniero deberá proporcionar,
ya sea, los
detalles
2.14.4 Componentes Angulares.
completos, incluyendo los tamaños de las soldaduras; o deberá
Para los componentes angulares tensionados axialmente, el
especificar el ciclo de la vida útil planeado y rango máximo de
centro de gravedad de las soldaduras conectoras deberá
los momentos, los cortes y las reacciones de las conexiones en
quedar entre la línea del centro de gravedad de la sección
los documentos del Contrato.
transversal del ángulo y el centro del lado conectado, en cuyo
caso pueden ignorarse los efectos de excentricidad. Si el centro
Fórmula (3)
de gravedad de la soldadura de conexión queda fuera de esta
zona, los esfuerzos totales, incluyendo aquellos que resultan de
la excentricidad de la unión, desde el centro de gravedad del
ángulo, deberán incluirse en el cálculo del rango de esfuerzo.
2.15
Esfuerzos y Rangos Permisibles.
En la cual:
Cf
: Constante de la Tabla 2.4 para la Categoría F.
Para los elementos de la placa cargada de tensión en uniones
2.15.1 Rangos Permisibles.
cruciformes, en T y en detalle de esquinas, los detalles con
Las Tensiones calculadas de la unidad en soldaduras no
soldaduras de penetración completa o penetración parcial, con
deberán exceder las tensiones permisibles descritas en la
soldaduras de
Tabla 2.3.
transversales a la dirección del esfuerzo, el rango máximo de
tensión en la sección transversal del elemento de la placa
2.15.2 Rangos de Esfuerzo Permisible
El rango de esfuerzo se define como la magnitud de fluctuación
en el esfuerzo que resulta de la repetida aplicación y eliminación
de la carga viva.
En el caso de esfuerzo inverso, el rango de
esfuerzo deberá comportarse como la suma numérica de las
tensiones de los esfuerzo y comprensión máxima repetidas o la
suma de los esfuerzos cortantes máximos en dirección opuesta
a un punto dado; como resultado de disposiciones diferidas de
la carga viva.
filete, o una combinación de las anteriores,
El rango calculado de esfuerzo no deberá
exceder el máximo computado por las Fórmulas (2) a la (5),
según sea aplicable.
(Ver Figura 2.11,
cargada de efuerzo deberá determinarse por (a), (b) o (c) como
sigue:
a)
Para el corte transversal de un elemento de la plancha
cargada por esfuerzo, el rango de esfuerzo máximo en la
sección transversal del metal base en el área de la garganta de
la soldadura, regulada por consideración de iniciación de fisura
desde el área mayor a 90º de la soldadura el rango esfuerzo no
deberá exceder FSR como lo determina la Fórmula (2),
Categoría C; la cual deberá ser igual a:
con respecto a un
trazado gráfico de las Fórmulas (2) hasta la (5) sobre Categorías
de esfuerzo A, B, B´, C, D, E, E´, y F).
Para las Categorías A, B, B´, C, D, E y E´, el rango de esfuerzo
b)
Para las conexiones de los extremos de los elementos de
no deberá exceder Fsr, de acuerdo a lo determinado por la
la placa cargada de esfuerzo que utilizan soldaduras
Fórmula (2).
transversales de penetración parcial, con o sin soldaduras filete
con refuerzo o de contorno, el rango máximo de esfuerzo en la
Fórmula (2)
sección transversal del metal base de la garganta de la
soldadura
regulada
considerando una iniciación de fisura
desde la raíz de la soldadura, no deberá exceder FSR, según
acuerdo a lo determinado por la Fórmula (4).
Fórmula (4)
En la cual:
Fsr
Cf
N
: Rango de esfuerxo permisible, ksi [ MPa ]
: Constante de la Tabla 2.4 para todas las Categorías,
excepto la Categoría F.
En la cual:
: Número de ciclos del rango de esfuerzo en la vida útil del
R PJP : Factor de reducción para las uniones de penetración
diseño.
parcial reforzadas o no- reforzadas.
: Ciclos por día x 365 x años de vida útil del diseño.
FTH : Umbral del rango de esfuerzo por fatiga; ese es el rango
de esfuerzo máxima
R pjp
para la vida útil infinita, ksi. [ MPa ].
Para Categoría de tensión F. El rango de esfuerzo no deberá
exceder FSR de acuerdo a lo determinado por la Fórmula (3).
0.583 (para mm)
2ª
: La longitud de la superficie de la raíz no- soldada en la
dirección del espesor de la placa cargada de tensión.
Tp
: El espesor del elemento de la placa cargada de tensión.
(Pulgada o milímetro)
W
: El tamaño del lado del cordón de refuerzo o contorno, si
lo hubiera, en la dirección del espesor de la placa cargada de
tensión (pulgada o milímetro)
C
: Para las conexiones finales de los elementos de la placa
cargada de tensión, utilizando su par de soldaduras de filete, el
rango máximo de tensión en la sección transversal del metal
base de la garganta de la soldadura regulada por la
consideración de iniciación de
fisura, desde la raíz de la
soldadura, debido a la tensión la raíz, no deberá exceder FSR,
según lo determinado por la Fórmula (5).
Adicionalmente, el
rango de esfuerzo cortante en la garganta de la soldadura no
deberá exceder FSR, según la Fórmula (3).
Categoría F
Las uniones de tope entre partes que tienen espesor desigual y
están sujetas a esfuerzo de tensión cíclica deberán tener una
transición uniforme entre la diferencia de los bordes desviados
en una inclinación de no más de 1 en 2- ½ con el borde de
cada parte, o deberá contar con una transición de 24 pulgadas
[600 mm] de radio mínimo tangente a la parte más angosta en
el centro de la unión de tope (Ver Figura 2.12). Un aumentado
rango de esfuerzo puede utilizarse para aceros que tienen un
limite de esfuerzo mayor a 90 ksi [620 MPa] con detalles que se
incorporan al radio.
2.16.2 Backing de Acero
2.16.2.1 Soldaduras para anexar backings de acero
Los requerimientos sobre soldaduras para anexar planchas de
respaldo de acero, y si es que el refuerzo deberá quitarse o
dejarse en su lugar, deberá determinarse de acuerdo a lo
escrito en 2.15.2.2; 2.16.2.3; 2.16.2.4 y las categorías del rango
de esfuerzo de la Tabla 2.4. El Ingeniero deberá registrar la
Fórmula (5)
categoría de esfuerzo por fatiga en los planos del Contrato. El
Contratista deberá anotar en los planos de taller la localización
requerida, el detalle de las soldaduras que van a utilizarse; si
las soldaduras por puntos deberán estar dentro o deberá
En la cual:
R fil
permitirse que estén fuera de ella; y si se permitirá que la
: Factor de reducción para uniones que usen solamente un
par de soldaduras de filetes transversales.
plancha de respaldo permanezca en su lugar o si deberá
quitarse para corresponder con la categoría del rango de
esfuerzo propuesto.
2.16.2.2 Uniones de esquina y en T de penetración
completa efectuadas en un solo lado.
Las soldaduras para anexar planchas de respaldo pueden estar
0.583 (para mm)
dentro o fuera de la ranura de unión. La plancha de respaldo
para las uniones sujetas a carga de tensión transversal cíclica
(fatiga), deberán quitarse, y el lado de la plancha de respaldo
2.16 Detalles, Fabricación y Montaje
2.16.1 Transiciones en Espesor y Ancho
2.16.1.1 Transiciones en el espesor de las uniones a tope
Las uniones de tope entre las partes que tienen un espesor
desigual y están sujetas a esfuerzo de tensión cíclica, deberán
tener una transición uniforme entre las superficies descentradas
en una inclinación no mayor a 1 – 2 ½ pulgadas con respecto a
soldada.
Cualquier discontinuidad inaceptable descubierta o
que sea provocada por haber quitado la plancha de respaldo
deberá ser reparada de acuerdo al criterio de aceptación de
este Código.
2.16.2.3 Empalmes a Tope de Penetración Completa
Las soldaduras para anexar planchas de respaldo pueden estar
La transición puede efectuarse
adentro o fuera de la ranura, a menos que esté restringido en la
la pendiente con la soldadura, biselando la parte
descripción sobre categoría de esfuerzo. Las soldaduras por
la superficie de cada parte.
realizando
de la unión terminada deberá ser consistente con la superficie
más gruesa o por la combinación de ambos métodos. (Ver
puntos colocadas afuera de la ranura de la unión deberán
Figura 2.3).
terminar no más cerca que ½ pulgada [12 mm] desde el borde
2.16.1.2 Transiciones en el Ancho de la Unión de Tope.
de la parte conectada. La plancha de respaldo puede dejarse
en su lugar o quitarse, a menos que esté restringido en la
categoría de esfuerzo utilizada en el diseño.
sean de acero, que no hayan calificado para la conformidad con
la
Sección
4
deberán
prohibirse,
excepto
que
estas
prohibiciones para soldaduras ranuradas de un lado no deberán
2.16.2.4 Soldaduras Ranuradas y Uniones de Esquina
Longitudinales
aplicarse a lo siguiente:
1) Componentes secundarios o miembros que no soporten
La plancha de respaldo de acero, si se utiliza deberá ser
continua, a todo el largo de la unión.
Las soldaduras para
anexar la plancha de respaldo pueden estar dentro o fuera de la
ranura (Ver 5.10.2)
2.16.3 Soldaduras de Contorno en las Uniones de Esquina
y uniones en T.
En las uniones de esquina transversales y en uniones en T
sujetas a tensión, o que la tensión se deba a curvaturas, deberá
agregarse en las esquinas entrantes una sola pasada de
soldadura de filete de un tamaño no inferior a ¼ de pulgada [6
mm]
2.16.4
esfuerzo.
2) Uniones de esquina paralelas a la dirección del esfuerzo
calculado entre componentes de elementos construidos.
2.17.2 Soldaduras Ranuradas en Posición Plana
Las soldaduras de ranura en bisel simple y las soldaduras
ranuradas en J en uniones soldadas en posición plana deberán
prohibirse en donde las uniones ranuradas en V o en U se
puedan practicar.
2.17.3
Bordes Cortados con Soplete
Los bordes cortados con soplete no necesitan rectificado,
siempre que cumplan con las estipulaciones sobre aspereza de
5.15.4.3.
2.16.5. Uniones a Tope Cargadas Transversalmente
Para las uniones a tope cargadas transversalmente, deberán
Soldaduras de filete inferiores a 3/16 pulgadas [5 mm]
Las soldaduras de filete que sean inferiores a 3/16 [5 mm]
deberán prohibirse.
2.17.4 Soldaduras de Esquina y en T de Penetración
Completa con la plancha de respaldo dejada en su lugar.
Las soldaduras en T y de esquina con penetración completa
utilizarse planchas de extensión para la combinación de la
sujetas a esfuerzo de tensión transversal cíclico con la barra de
terminación soldada afuera de la unión terminada. No deberán
respaldo dejada en su lugar, deberán prohibirse.
utilizarse discos terminales. Las planchas de extensión de las
soldaduras deberán quitarse y el extremo de la soldadura
terminada deberá quedar a ras con el borde de la pieza.
2.16.6
Terminaciones de Soldaduras de Filete
Además de los requerimientos de 2.8.3.3, se aplica lo siguiente
para las terminaciones de las soldaduras sujetas a carga cíclica
(fatiga). Para las conexiones y detalles con fuerzas cíclicas en
2.18
Inspección
Las categorías de fatiga B y C requieren que el Ingeniero
asegure
que
las
punto de esfuerzo máximo al final de la soldadura, las
ranuradas
de
penetración
cíclico en el rango de tensión, sean inspeccionadas utilizando
métodos RT o UT. (Prueba ultrasónica o prueba de rayos X)
elementos sobresalientes, de una frecuencia y magnitud que
tendería a provocar una falla progresiva que se inicie en un
soldaduras
completa, que están sujetas a esfuerzo aplicado transversal
PARTE D
Requerimientos Específicos para el Diseño de
soldaduras de filete deberán dar vuelta alrededor de lado o del
las Conexiones Tubulares (Estáticamente o
final; a una distancia no menor a dos veces el tamaño de la
Cíclicamente Cargadas)
soldadura nominal.
2.17
Uniones y Soldaduras Prohibidas.
2.17.1
Soldaduras Ranuradas de un solo lado
2.19
General
Los requerimientos específicos de la parte D se aplican
Las soldaduras ranuradas efectuadas de un solo lado sin
solamente a las conexiones tubulares y se deberán usar con
plancha de respaldo, o hechas con planchas de respaldo que no
los requerimientos aplicables de la parte A.
Todas las
estipulaciones de la parte D se aplican a las aplicaciones
Los esfuerzos permisibles en soldaduras no deberán exceder a
estáticas y a las aplicaciones cíclicas, con la excepción de las
aquellos entregados en la Tabla 2.5, o de acuerdo a lo
estipulaciones de fatiga de 2.20.6, las que son únicas para las
permitido por 2.5.4.2 y 2.5.4.3, excepto lo modificado por
aplicaciones cíclicas.
2.20.5, 2.20.6, y 2.24.
2.19.1 Excentricidad.
2.20.4 Esfuerzos de la Fibra.
Momentos provocados por una desviación importante de las
Los esfuerzos de la fibra debido a a la flexión no deberán
conexiones concéntricas deberán entregarse para análisis y
exceder los valores descritos para la tensión y compresión, a
diseño [ver Figura 2.14(H) para la ilustración de una conexión
menos que los componentes sean secciones compactas
excéntrica].
(capaces de desarrollar un momento plástico completo), y
cualquier soldadura transversal se proporciona para desarrollar
2.20
completamente el refuerzo de las secciones unidas.
Esfuezos Permisibles
2.20.5 Diseño del Factor de Carga y Resistencia.
2.20.1 Esfuerzos del Metal Base.
Estas estipulaciones pueden utilizarse en conjunto con cualquier
Los factores de resistencia,
especificación de diseño aplicable, ya sea en el diseño de
en esta sección, pueden utilizarse en el contexto de los cálculos
, que se entregan en todas partes
esfuerzo permitido (ASD: Allowable Stress Design) o en
del diseño de factor de carga y resistencia (Load and
formatos para carga y diseño de factor de resistencia (LRFD:
Resistance factor design, LRFD), en el siguiente formato:
Load and Resistance Factor Design).
A menos que la
especificación del diseño aplicable lo estipule de otra manera, el
x (Pu o Mu) =
(LF x Carga)
diseño de conexión tubular deberá describirse como en 2.20.5,
Los esfuerzos del metal base deberán ser
en donde Pu o Mu es la carga última o momento, de acuerdo a
aquellos detallados en las especificaciones aplicables al diseño,
2.20.6 y 2.24.
lo entregado aquí y LF es el factor carga, tal como se define en
con las siguientes limitaciones:
el código de diseño de regulación LRFD, por ejemplo AISC
Load and Resistance Factor Design Specification for Structural
2.20.2
Limitaciones de la Sección Circular.
Steel in Buildings (norma AISC Sobre Especificación de Diseño
del factor de Carga y Resistencia para el Acero Estructural en
Deberán considerarse las limitaciones en cuanto al diámetro /
Construcciones).
espesor para secciones circulares y la relación ancho / espesor
más plano para las secciones tubulares, más allá de las cuales,
2.20.6 Fatiga
la flexión local u otros modos de falla local deberán estar en
conformidad con el código de diseño de regulación. Los límites
2.20.6.1 Rango de Esfuerzo y Tipo de Miembro.
de aplicabilidad para los criterios dados en 2.24 deberán
observarse como sigue a continuación:
Para diseño de miembros y conexiones sujetas a repetidas
variaciones del esfuerzo en la carga viva, deberá dársele
(1) tubos circulares:
D/t < 3300/Fy [para Fy en ksi], 478/F y
[para Fy en MPa]
(2) conexiones separadas de la sección tubular: D/t
esperado de esfuerzo y al tipo y localización del miembro o
detalle.
210/ Fy
[para Fy en ksi], 80/ Fy [para Fy en MPa] pero no más de 35
(3) conexiones de traslape en la sección tubular: D/t
consideración al número de ciclos de esfuerzo, al rango
190/ Fy
2.20.6.2 Categorías de Esfuerzo por Fatiga.
El tipo y la localización del material deberán categorizarse de
[para Fy en ksi], 72/ Fy [para Fy en MPa]
acuerdo a la Tabla 2.6.
2.20.3 Esfuerzos de Soldaduras.
2.20.6.3 Limitación del Esfuerzo Permisible Básico.
Donde la especificación del diseño aplicable tenga un
soldadura y el metal base, mientras se induce un esfuerzo
requerimiento de fatiga, el esfuerzo máximo no deberá exceder
residual compresivo. Ese martillado siempre deberá hacerse
el esfuerzo básico permisible, entregado en cualquier otra parte,
bajo una inspección visual, y debe ser seguido por una prueba
y el rango de esfuerzo de acuerdo a un número dado de ciclos,
MT, como se describe a continuación.
no deberá exceder los valores entregados en la Figura 2.13.
Deberá dársele
consideración a la posibilidad de fracto-tenacidad debido al
martillado de la muesca localmente degradada.
2.20.6.4 Daño acumulativo.
Donde el ambiente de fatiga involucra rangos de esfuerzo de
Para calificar las categorías de fatiga X1 y K1, las soldaduras
diversa magnitud, y de variados números de aplicaciones, la
representativas (todas las soldaduras para estructuras no-
razón del daño de fatiga acumulativo, D, sumado sobre varias
redundantes o en donde se haya aplicado martillado), recibirán
otras cargas no deberá exceder la unidad, en donde:
una MT para las discontinuidades de la superficie y cerca de
ella. Cualquier indicación que no pueda resolverse mediante
D=
n
un leve esmerilado, deberá ser reparado en conformidad con el
N
número 5.26.1.4.
donde
n = número de ciclos aplicados a un rango de esfuerzo dado.
2.20.6.7 Tamaño y Efectos del Perfil.
N = número de ciclos para el cual el rango de esfuerzo dado se
permitiría en la Figura 2.13.
La aplicabilidad de las soldaduras según las categorías de
fatiga listadas a continuación, está limitada a los siguientes
2.20.6.5 Miembros Críticos.
tamaños de soldaduras o los espesores del metal base:
Para los miembros críticos cuyo único modo de falla sería
catastrófico, D (ver 2.20.6.4), deberá estar limitado por un valor
C1 miembro más delgado en transición de 2 pulgadas [50 mm]
fraccional de 1/3.
C2 anexo de 1 pulgada [25 mm]
2.20.6.6 Mejoramiento del Comportamiento de Fatiga.
En cuanto al propósito de un aumentado comportamiento de
fatiga, y en donde esté especificado según a los documentos del
contrato, los siguientes mejoramientos de perfil pueden
efectuarse para soldaduras en conexiones tubulares en T-, Y-, o
K-:
(1)
anexo de 1 pulgada [25 mm]
E
anexo de 1 pulgada [25 mm]
ET un componente secundario de 1.5 pulgadas [38 mm]
F
tamaño de la soldadura de 0.7 pulgadas [18 mm]
FT tamaño de la soldadura de 1 pulgada [25 mm]
Para aplicaciones que excedan estos límites, deberá tomarse
en consideración la reducción del esfuerzo permisible o mejorar
Puede aplicarse una capa de protección, de modo que la
superficie recién soldada se una en forma pareja con el metal
base de unión, y se aproxime al perfil que se muestra en la
Figura 3.10. Las muescas en el perfil no deberán ser de una
profundidad mayor a 0.04 pulgadas o 1 milímetro, relativas al
disco que tenga un diámetro igual a o mayor que el espesor del
componente secundario.
(2)
D
La superficie de la soldadura puede esmerilarse según el
el perfil de la soldadura (ver Comentario). Para las conexiones
en T-, Y-, y K-, se cuenta con dos niveles de comportamiento
de fatiga, de acuerdo a la Tabla 2.7.
El diseñador deberá
designar cuando debe aplicarse el Nivel I; en ausencia de tal
designación; y para las aplicaciones en donde la fatiga no esté
en consideración, el Nivel II deberá ser el mínimo estándar
aceptable.
2.21 Identificación
perfil que se muestra en la Fig. 3.10. Las marcas finales de
Los
esmerilado deberán ser transversales al eje soldado.
identificarse tal como aparece en la figura 2.14.
(3)
2.22 Símbolos
La garganta de la soldadura puede martillarse con un
instrumento de punta roma, a modo de producir una
deformación plástica local, la que empareje la transición entre la
componentes
en
estructuras
tubulares
deberán
Los símbolos utilizados en la Sección 2, Parte D, se muestran
en el anexo XII.
2.23 Diseño de Soldaduras
La dimensión de la pérdida Z deberá deducirse de la distancia
2.23.1 Soldaduras de Filete
encontrar el tamaño mínimo de la soldadura.
del punto de trabajo hasta la superficie soldada teórica para
2.23.1.1 Área Efectiva.
2.23.2.2 Detalles de la Soldadura Ranurada de Penetración
El área efectiva deberá estar en conformidad con 2.3.2.10 y con
Parcial, Precalificada, Soldada por Un Solo Lado, sin
lo siguiente: la longitud efectiva de las soldaduras de filete en
Refuerzo en las Conexiones T-, Y-, y K-.
conexiones estructurales en T-, Y- y K- deberán calcularse en
conformidad con 2.23.4 o 2.23.5, utilizando el radio o las
Ver 3.13.4 para las opciones de detalle.
dimensiones de la superficie del componente secundario medido
mejoramiento en el comportamiento de fatiga, los detalles
Si se requiere
seleccionados deberán basarse en los requerimientos del perfil
en la línea central de la soldadura.
de 2.23.6.6 y la Tabla 2.27.
2.23.1.2 Limitación Beta Para Detalles Precalificados.
2.23.3 Esfuerzos en las Soldaduras.
Los detalles para las soldaduras de filete precalificadas en las
conexiones en T-, Y- y K-, se describen en la Figura 3.2. Estos
Cuando se requieren cálculos de tensión permisibles en
detalles están limitados a
soldaduras para las secciones circulares, el esfuerzo nominal
1/3 para las conexiones tubulares
0.8 para las secciones tubulares rectangulares.
en el componente secundario que une la soldadura al cordón
También están sujetas a las limitaciones de 3.9.2. Para una
en una conexión simple en T-, Y-, o K- deberá ser computado
sección rectangular con un gran radio de esquina, puede
de esta manera:
circulares y
requerirse un límite menor en
para mantener el componente
secundario y la soldadura sobre la superficie plana.
donde
2.23.1.3 Uniones de Traslape.
Las uniones traslapadas de tubos telescópicos (como los
opuestos a una unión “slip” de interferencia, tal como la que se
usa en los postes cónicos) en las cuales la carga se transfiere
vía soldadura, puede ser de soldadura de filete simple, en
conformidad con la Figura 2.15.
Ka y Kb son la longitud efectiva y los factores de la
El área efectiva deberá estar en conformidad con 2.3.1.5 y con
lo siguiente: la longitud efectiva de las soldaduras acanaladas
en conexiones estructurales en T-, Y- y K-, deberán calcularse
en conformidad con 2.23.4 o 2.23.5, usando la media del radio
superficie del componente
secundario.
2.23.2.1
ƒa y ƒb = los esfuerzos de curvatura y axial nominal en el
componente secundario
Para rm y rw, ver Figura 2.16.
2.23.2 Soldaduras Ranuradas.
rm o las dimensiones de la
tb = espesor del componente secundario
tw = garganta efectiva de la soldadura
Detalles de las Soldaduras Ranuradas de
Penetración parcial, Precalificadas.
sección entregados en 2.23.4 y 2.23.5.
En el esfuerzo último o el formato LRFD, la siguiente expresión
para la capacidad de la carga axial del componente secundario
P, deberá aplicarse tanto para las secciones circular como para
la sección rectangular:
Pu = Qw · Leff
Las soldaduras ranuradas de penetración parcial precalificadas
donde Qw = capacidad de carga de la línea de soldadura
en conexiones tubulares T-, Y-, o K- deberán estar conforme a
(kips/inch) y Leff = longitud efectiva soldada.
la Figura 3.5. El Ingeniero deberá utilizar la figura en conjunto
Para soldaduras de filete,
con la Tabla 2.8 para calcular el tamaño mínimo de la soldadura,
para determinar el esfuerzo máximo de la soldadura, excepto en
donde tales cálculos sean descartados por 2.24.1.3(2).
Qw = 0.6 tw FEXX
con
= 0.8
donde FEXX = fuerza de tensión mínima clasificada del depósito
de soldadura.
entre secciones rectangulares sujetas, predominantemente a
2.23.4 Longitudes de Conexión Circular.
carga axial estática, deberá tomarse como:
La longitud de las soldaduras y la longitud de la intersección en
las conexiones en T-, Y-, y K-, deberán estar determinadas
como 2 rKa, en donde r es el radio efectivo de la intersección
(ver 2.23.2, 2.23.1.1, y 2.24.1.3(4).
2ax + b, para
50º
2ax, para
60º
para 50º <
< 60º, interpolar.
2.24
Limitaciones de la Resistencia de las
Conexiones Soldadas
2.24.1 Conexiones Circulares en T-, Y- y en K- (ver 2.26.1.1)
donde
2.24.1.1 Falla Local.
= El ángulo agudo entre componentes de dos ejes
= la relación del diámetro, componente secundario / principal,
tal como se definió previamente
o en K- estén hechas
simplemente por soldaduras, soldando los componentes
secundarios o individualmente al componente principal, las
Nota: Lo siguiente puede utilizarse como aproximaciones
conservadoras:
tensiones locales en superficies de falla potencial a través de la
pared del miembro principal pueden limitar la resistencia
utilizable de la unión soldada. El esfuerzo de corte típico en el
Ka = 1+ 1/seno
2
para carga axial
que ocurre tal falla depende no sólo de la resistencia del acero
Ka = 3 +1/seno
4 sin
para curvatura en plano
conexión. Tales conexiones deberán ser proporcionadas sobre
Kb = 1 + 3/seno
4
del componente principal, sino también de la geometría de la
la base, ya sea de (1) del corte por perforación (2) los cálculos
fundamentales de la carga, tal como aparecen a continuación.
para curvatura fuera de plano
El corte por perforación es un criterio de diseño de esfuerzo
permisible (ASD) (“Allowable Stress Design”) e incluye el factor
2.23.5 Longitudes de Conexión Rectangular.
seguridad. El formato fundamental de la carga puede utilizarse
2.23.5.1 Conexiones en K- y en N-.
La longitud efectiva de soldaduras en componentes secundarios
en conexiones estructurales, planas en separación K y N entre
secciones
rectangulares,
sujetas
a
carga
axial
predominantemente estática deberá tomarse como:
que
debe ser incluido por el diseñador, ver 2.20.5.
(1) Formato de Corte por Perforación. El esfuerzo cortante
(ver Figura 2.17) no deberá exceder el esfuerzo de corte
para
50º
permisible por desgarro.
para
60º
2ax + b,
Por lo tanto, para
50º en áreas donde el ángulos sea
menor que 90º, el área donde el ángulo sea mayor que 90º y los
del
en el diseño de factor de carga y resistencia (LRFD) (“Load and
Resistance factor Design”), con el factor de resistencia
por efecto de la perforación en la superficie potencial de falla
2ax + 2b,
lados
En donde las conexiones en T-, Y-
componente
totalmente efectivo. Para
secundario
pueden
El efecto del esfuerzo de corte por desgarro se entrega
mediante:
considerarse
Efecto Vp = ƒn seno
60º, el área donde el ángulo sea
menor que 90º, se considera inefectivo, debido a la distribución
El esfuerzo de corte permisible por desgarro se entrega
dispareja de la carga. Para 50° <
mediante:
< 60°, interpolar.
2.23.5.2 Conexiones en T-, en Y- y en X.
La longitud efectiva de las soldaduras de componentes
secundarios en conexiones estructurales, planas y en T-, Y- y X-
Efecto Vp Permisible = Qq · Qf · Fyo/(0.6 )
El efecto Vp permisible también deberá estar limitado por el
Qf debería computarse con
2
2
redefinido como
2
esfuerzo de corte típico permisible, en la especificación del
(Pc/AFyo) + (Mc/SFyo) en donde Pc y Mc son carga de la cuerda
diseño aplicable (Ej. 0.4 Fyo).
factorizada y momento, A es área, S es el módulo de sección.
Los términos utilizados en las siguientes ecuaciones se definen
Estas cargas también están sujetas a los límites de esfuerzo de
como sigue:
corte del material de la cuerda:
τ,
, γ,
y otros parámetros de geometría de conexión se
definen en la Figura 2.14(M).
ƒn es el valor axial nominal (fa) o el esfuerzo por flexión (pandeo)
(fb) en el componente secundario (el corte por desgarro para
dbtc Fyo/ 3
Mu seno
d2b tc Fyo/ 3
con
= 0.95
donde
tc = espesor de la pared de la cuerda
cada uno se mantiene por separado)
db = diámetro del componente secundario y otros
Fyo = Límite de fluencia mínimo especificado de la cuerda del
términos se definen como 2.24.1.1(1).
componente principal, pero no mayor a 2/3 de la carga límite de
ruptura.
Pu seno
El estado límite para combinaciones de carga parcial P y
Qq, Qf son modificadores geométricos y los términos de
momento de flexión (M) se entregan mediante:
interacción del esfuerzo se entregan respectivamente en la
(P/Pu)
Tabla 2.9.
Para el curvado cercano a los dos ejes (Ej. y y z), el esfuerzo de
curvado resultante, efectivo en las secciones circulares y
rectangulares pueden tomarse como sigue:
1.75
+ M/Mu
1.0
2.24.1.2 Colapso General.
La resistencia y estabilidad de un componente principal en una
conexión tubular, con algún refuerzo, deberá ser investigada
utilizando la tecnología disponible en conformidad con el
código
de
diseño
aplicable.
El
colapso
general
es
particularmente grave en las conexiones transversales y en las
Para los esfuerzos combinados axiales y de curvatura la
conexiones sujetas a cargas de compresión [ver Figura 2.14
siguiente fórmula deberá ser satisfactoria:
(G) y (J)]. Tales conexiones pueden reforzarse aumentando el
espesor del componente principal, o mediante el uso de
diafragmas, anillos o pasadores.
(1) Para las conexiones transversales circulares no-reforzadas,
la carga de la cuerda transversal permisible, debido a la carga
(2)
Formato LRFD (cargas factorizadas hasta la condición
última - ver 2.20.5)
Las cargas del componente secundario en las cuales ocurre una
falla plástica en la pared de la cuerda del componente principal
se entrega mediante:
carga axial: Pu seno
exceder:
P seno
= t2c Fy (1.9 + 7.2 ) Q Qf
(2) Para conexiones transversales circulares reforzadas por un
“lata de unión” (“joint can”), que tenga un incrementado espesor
tc, y una longitud, L, la carga axial permisible del componente
= t2c Fyo [6
= t2c Fyo [db/4] [6
Con el factor de resistencia
Qq] Qf
secundario, P, puede emplearse como:
P = P(1) + [P(2) – P(1)]L/2.5D
momento de flexión:
Mu seno
axial del componente secundario de compresión, no deberá
Qq] Qf
= 0.8
P = P(2)
En donde P(1) se obtiene usando el espesor nominal del
componente secundario en la ecuación (1); y P(2) se obtiene
usando el espesor de la “lata de unión” en la misma ecuación.
El estado último del límite puede tomarse como 1.8 veces
el valor anterior ASD permisible con
(b) E = 1.0 tb para el último diseño de resistencia última
(LRFD) de conexiones circulares o tubulares rectangulares de
= 0.8.
(3) Para las conexiones circulares en K-, en las cuales el
espesor del componente principal que se requiere para cumplir
con las estipulaciones locales en cuanto al corte del 2.24.1.1, se
acero dulce, Fy
de la Tabla 3.1.
extiende a lo menos hasta D/4, más allá de las soldaduras del
(c) E = inferior a tc o 1.07 tb para todos los otros casos
componente secundario conector; el colapso general no
necesita verificarse.
2.24.1.3
(4)
Distribución
Dispareja
de
la
Carga
(Dimensionamiento de la Soldadura)
40 ksi [280 Mpa], con las soldaduras que
satisfagan los requerimientos de resistencia correspondientes
Las soldaduras de filete más pequeñas a aquellas
requeridas en la Figura 3.2 para corresponder con la resistencia
de conexión, pero dimensionadas sólo para resistir las cargas
de diseño deberán ser dimensionadas, a lo menos de acuerdo
(1) Debido a las diferencias de las flexibilidades relativas del
componente principal, cargado normal con respecto a su
superficie, y al componente secundario que conlleva los
a los siguientes esfuerzos simultáneos, calculados de de
acuerdo a 2.23.3 para responder por la distribución no uniforme
de la carga:
esfuerzos de la membrana paralela a su superficie, la
ASD
LRFD
E60XX y E70XX
1.35
1.5
Resistencias mayores
1.6
1.8
transferencia de la carga a través de la soldadura es altamente
no-uniforme, y el límite elástico local puede alcanzarse antes de
que la conexión alcance su carga de diseño. Para evitar la falla
progresiva o
“unzipping”, de la soldadura y asegurar el
comportamiento dúctil de la unión, la soldaduras mínimas que
se entregan en las conexiones simples en T-, Y-, o K- deberán
ser capaces de desarrollar en su resistencia última a la ruptura,
el menor límite elástico de la pieza o de la resistencia local
(corte por desgarro) del componente principal.
ranuradas
de
penetración
Las conexiones enflanchadas y las transiciones del tamaño del
tubo, sin excepción de lo que aparece a continuación, deberán
revisarse con respecto a los esfuerzos locales provocados por
el cambio de dirección en la transición (ver Nota 4 de la Tabla
2.6). Excepción para cargas estáticas:
La resistencia última a la ruptura de las soldaduras de filete y
soldaduras
2.24.1.4 Transiciones.
parcial,
deberán
calcularse 2.67 veces el esfuerzo básico permisible para 60 ksi
[415 MPa] o 70 ksi [485 MPa] la carga límite de ruptura y en 2.2
veces el esfuerzo básico permisible para niveles de resistencia
superiores. El corte por perforación último deberá tomarse como
Tubos circulares que tengan D/t inferior a 30
Inclinación de transición inferior a 1:4.
2.24.1.5 Otras Configuraciones y Cargas
(1) El término “Conexiones en T-, Y- y K“ a menudo se utiliza
1.8 veces el Vp permisible de 2.24.1.1.
genéricamente para describir conexiones tubulares en las que
(2) Puede presumirse que este requerimiento cumpla con los
los componentes secundarios están soldados a un componente
detalles precalificados de la unión de la figura 3.8 (de
principal o cuerda, a un modo estructural. También se entregan
penetración completa) y 3.12.4 ( de penetración parcial), cuando
criterios específicos para las conexiones transversales (X-)
se utilizan materiales de calificación (Tabla 3.1).
(también referidos como doble T) en 2.24.1.1 y 2.24.1.2. Las
conexiones en N- son un caso especial de las conexiones en K-
(3) También puede presumirse que la resistencia compatible de
, en las cuales uno de los componentes secundarios sea
las soldaduras cumple con los detalles precalificados de
perpendicular a la cuerda, y se aplican los mismos criterios (ver
soldadura de filete de la figura 3.2, cuando se cumplen los
Comentario para conexiones de planos múltiples).
siguientes requerimientos de garganta efectiva:
(2) Las clasificaciones de las conexiones en T-, Y-, y K- o
(a) E = 0.7 tb para el diseño del límite elástico nominal de
los tubos circulares de acero dulce (Fy
40 ksi [280 Mpa]
conexiones
transversales
deberían
aplicarse
a
los
componentes secundarios individuales, de acuerdo al patrón de
unidos con soldaduras sobre calificados (resistencia clasificada
carga para cada caso de carga.
FEXX = 70 ksi [485 Mpa])
conexión en K-, la carga por desgarro en un componente
Para ser considerada una
secundario debería estar equilibrada esencialmente por las
l2=
La longitud de la cuerda proyectada (un lado) de la
cargas en otros refuerzos en el mismo plano en el mismo lado
soldadura
de la unión. La carga por desgarro en las conexiones en T- y en
respecto al componente principal.
de
traslape,
medida
perpendicularmente
con
Y- reacciona como el corte de una viga en la cuerda. En las
conexiones transversales, la carga por desgarro se lleva a
Estos términos se ilustran en la Figura 2.18.
través de la cuerda hasta los refuerzos en el lado opuesto. Para
los componentes secundarios que llevan parte de su carga,
El estado último elemental puede tomarse como 1.8 veces el
como conexiones K-, y parte de ella como conexiones en T- y en
valor anterior permisible de ASD, con φ = 0.8.
Y-, o en conexiones transversales, se interpolan basadas en la
porción de cada una en total, o se utiliza alfa calculada (ver
(2) La carga permisible combinada del componente paralelo al
Comentario).
eje del miembro principal, no deberá exceder Vw tw
I1, donde
I1 es la suma de las longitudes reales de la soldadura para
(3) Para conexiones en planos múltiples, alfa se calculó como
todos los refuerzos en contacto con el componente principal.
se informa en el Anexo L, puede utilizarse para estimar el efecto
beneficioso o dañino de las diversas cargas del componente
(3) El traslape, de preferencia deberá ser proporcionado a lo
secundario en el componente principal ovalado. Sin embargo,
menos para un 50% en función de P1.
para conexiones cargadas en forma similar en planos
espesor de la pared del componente secundario deberá
adyacentes, por ejemplo, en conexiones pareadas en T- y en K-
exceder el espesor de la pared del componente principal.
En ningún caso el
en refuerzos delta no deberán considerarse el aumento de la
capacidad por sobre lo que corresponde a conexiones de un
(4) En donde los componentes secundarios lleven cargas
solo plano.
sustancialmente diferentes, o un componente secundario tenga
un espesor de pared mayor que otro, o ambos, el componente
2.24.1.6
Conexiones de Traslape.
secundario más grueso o con una carga mayor, deberá ser de
Las uniones de traslape, en las cuales parte de la carga se
preferencia
transfiere directamente desde un componente secundario a otro
circunferencias soldadas al componente principal.
el
componente
completo,
con
todas
sus
a través de una soldadura común, deberán incluir las siguientes
verificaciones:
(5) La carga transversal neta en el rastro combinado deberá
(1) La carga permisible de un componente individual, P1,
cumplir satisfactoriamente con 2.24.1 y 2.24.1.2.
perpendicular al eje del componente principal deberá tomarse
como P1 = (Vp tc I1) + (2Vw tw 12) en donde Vp es el corte
(6) El tamaño mínimo de la soldadura para las soldaduras de
permisible por desgarro, de acuerdo a lo definido en 2.24.1.1; y
filete deberá proporcionar una garganta efectiva de 1.0tb para
Fy < 40 ksi [280 MPa], 1.2 tb para Fy > 40 ksi [280 MPa].
tc = el espesor del componente principal.
2.24.2 Conexiones Rectangulares en T-, Y- y en K- (ver
I1 = La longitud real de la soldadura para aquella porción del
2.26.1.1).
componente
Los criterios entregados en esta sección están todos en el
secundario
que
está
en
contacto
con
el
componente principal.
formato de carga fundamental, con el factor seguridad
eliminado. Los factores de resistencia para LRFD se entregan
Vp
=
el corte permisible por desgarro para el componente
principal como la conexión K- (α = 1.0)
completos. Para ASD, la capacidad permisible deberá ser la
fundamental, dividida por un factor de seguridad de 1.44/ . La
elección de las cargas y los factores de carga deberán estar en
Vw = el esfuerzo cortante permisible para la soldadura entre los
conformidad con la especificación del diseño reglamentado; ver
componentes secundarios (Tabla 2.5)
2.5.5 y 2.20.5. Las conexiones deberán revisarse para cada
uno de los modos de falla descritos a continuación.
Tw = el tamaño menor de la soldadura (garganta efectiva) o el
espesor de tb del componente secundario más delgado.
Estos criterios son para las conexiones entre secciones
rectangulares de espesor uniforme de pared, en los refuerzos
planos, donde las cargas de los componentes secundarios
sean
principalmente
compactas,
axiales.
material
dúctil
Si
y
se
utilizan
soldaduras
secciones
de
Pu seno θ = (Fyo/ √3) tcD [2η + 2βcop abertura B]
resistencia
compatibles, la curvatura secundaria del componente puede
Para componentes transversales y conexiones en T o en Y- con
descuidarse. (El curvado de los elementos secundarios se debe
β > 0.85, usando
a la deformación de la unión, o a la rotación de los refuerzos
= 0.95, y
Pu seno θ = (Fyo/ √3) tcD [2η + 2βcop + βgap]
totalmente triangulares. La flexión del componente secundario,
debido a las cargas aplicadas, a las estructuras laterales no
Para conexiones de aberturas en K- y en N- con β ≥ 0.1 + γ/50,
reforzadas etc... no pueden descuidarse, y deberán ser
utilizando
diseñadas de acuerdo a (ver 2.24.2.5).
= 0.95 (esta verificación es innecesaria si los componentes
Los criterios en esta sección están sujetos a las limitaciones que
secundarios son cuadrados y de un ancho igual), en donde:
se muestran en la Figura 2.19.
βgap = β para conexiones en K- y en N- con ξ
2.24.2.1
Falla Local.
La carga axial del componente secundario Pu, en la cual ocurre
la falla plástica de la pared de la cuerda en el componente
principal se entrega por:
1.5 (1-β)
βgap = βcop para todas las otras conexiones.
βcop (perforación efectiva externa) = 5β/γ
pero no mayor a β
2.24.2.2 Colapso General.
La resistencia y la estabilidad de un componente principal en
para conexiones transversales en T- y en Y- con 0.25
β < 0.85
y φ = 1.0.
una conexión tubular, con cualquier refuerzo, deberá ser
investigada utilizando la tecnología disponible en conformidad
con el código aplicable al diseño.
También Pu seno θ = Fyo t2c [9.8 βeff √γ] Qf
(1) El colapso general es particularmente severo en las
Con φ = 0.9
conexiones transversales y en las conexiones sujetas a cargas
de
Para aberturas en K- y conexiones en N- con el mínimo
compresión.
Tales
conexiones
pueden
reforzarse
aumentando el espesor del componente principal o por medio
βeff ≥ 0.1 + γ y g/D = ξ ≥ 0.5 (1 - β)
50
diafragmas, refuerzos, o anillos.
en donde Fyo es el límite de fluencia mínimo especificado del
Para las conexiones rectangulares no-reforzadas calificadas, la
componente principal, tc, es el espesor de la pared de la cuerda,
carga fundamental normal
para el componente principal
γ es D/2tc (D = el ancho de la superficie de la cuerda); β, η, θ, y ξ
(cuerda) debido a la carga axial del componente secundario, P,
son los parámetros topológicos de conexión, de acuerdo a lo
deberá estar limitada por:
definido en la Figura 2.14 (M) y en la Figura C2.26; (β eff es
equivalente a β definido a continuación): y Qf = 1.3-0.4
Pu seno θ = 2tc Fyo(ax + 5 tc)
/β(Qf
1.0); usar Qf = 1.0 (para la cuerda en tensión) con U siendo el
Con
rango de utilización de la cuerda.
Y
= 1.0 para las cargas de tensión,
= 0.8 para compresión.
Y
βeff = ( b compresión + a compresión del + b tensión del ) /4D
componente
secundario
del
componente
secundario
Con
componente secundario
elasticidad
Estas cargas también están sujetas a los límites de resistencia
O
al corte del material de la cuerda
= 0.8 para conexiones transversales, reacciones
del extremo del pilar, etc... en compresión y E = módulo de
Con
= 0.75 para todas las cargas de compresión de los
componentes secundarios.
(2) Verificaciones de las Soldaduras. Las soldaduras mínimas
proporcionadas en conexiones simples en T-, en Y- o en K-,
(2) Para las conexiones de abertura en K- y en N-, deberá
revisarse la adecuación del corte del componente principal para
transportar cargas transversales a través de la región de la
deberán ser capaces de desarrollar en su última resistencia a la
ruptura, el mínimo del límite de fluencia del componente
secundario, o la resistencia local del componente principal.
abertura, incluyendo la interacción con las fuerzas axiales de la
Se puede presumir que este requerimiento que cumpla con los
cuerda.
detalles de la unión precalificada de la Figura 3.6 (Penetración
Esta revisión no se requiere para U
0.44 en las
conexiones rectangulares inclinadas, que tengan β + η
H/D (H
es la altura del componente principal en el plano de refuerzo).
2.24.2.3 Distribución Dispareja de la Carga (Ancho Efectivo).
Debido a las diferencias en las flexibilidades relativas del
componente principal con carga normal a su superficie y del
componente secundario que soporta el esfuerzo de la
membrana paralelo a su superficie, la transferencia de carga a
través de la soldadura es altamente no-uniforme, y el límite local
puede alcanzarse antes de que la conexión alcance su carga de
diseño.
Para evitar la falla progresiva y asegurar el
comportamiento dúctil de la unión, tanto los miembros del
componente secundario como la soldadura deberán revisarse
de la siguiente manera:
enn conformidad (Tabla 3.1).
(3) Las soldaduras de filete deberán revisarse de acuerdo a lo
descrito en 2.23.5.
2.24.2.4 Conexiones de Traslape.
Las uniones de traslape reducen los problemas de diseño en el
componente principal, transfiriendo la mayor parte de la carga
transversal directamente de un componente secundario a otro
(ver Figura 2.20).
Los criterios de esta sección son aplicables a las conexiones
cargadas estáticamente que cumplan con las siguientes
limitaciones:
(1) El componente secundario más grueso y más largo es la
pieza completa.
(1) Revisión del Componente Secundario. La capacidad axial
del ancho efectivo Pu del componente secundario deberá
revisarse para todas las conexiones en K- y en N-, y otras
conexiones que tengan β > 0.85. (Note que esta revisión es
innecesaria si los componentes secundarios son cuadrados y de
igual ancho.)
(2) β
0.25.
(3) El componente secundario de traslapamiento es 0.75 a 1.0
veces el tamaño del componente completo, a lo menos con un
25% de sus superficies laterales, traslapando el componente
completo.
(4) Ambos componentes secundarios tienen el mismo límite de
fluencia.
(5) Todos los componentes secundarios y la cuerda de las
Pu = Fytb [2a +bgap +bcoi – 4tb]
con
completa y Penetración parcial), cuando se usan materiales
piezas son tubos rectangulares compactos con un espesor de
= 0.95
35 para los componentes secundarios y
40 para la cuerda.
donde
Fy =
límite
de
fluencia
mínimo
especificado
del
tb
Deberán efectuarse las siguientes revisiones:
(1) Capacidad axial Pu del tubo de traslapamiento,
componente secundario.
utilizando
= espesor de la pared del componente secundario.
a, b = dimensiones del componente secundario [ver Figura
2.14(B)]
babertura= b para las conexiones en K- y en N- con ξ
β)
1.5(1
= 0.95 con
Pu = Fy tb [QOL (2a - 4tb) + bco + bet]
para un 25% a un 50%, de traslape con
babertura= bcon para todas las otras conexiones.
QOL = %traslape
50%
Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + bco + bet]
Nota: se presumen τ
1.0 y Fy
Fyo
para un 50% a un 80% de traslape.
Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + b + bet]
Para un 80% a un 100% de traslape.
Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + bet]
Para un traslapamiento superior al 100%
donde bco es el ancho efectivo para la superficie soldada a la
cuerda.
bco = (5b) Fyo
γ(τ)Fy
b
y bet es el ancho efectivo para la superficie soldada al soporte
completo.
conexiones de aberturas en K y N con estructuras compactas
de tubos secundarios circulares en un componente principal de
sección rectangular pueden diseñarse utilizando un 78.5% de la
capacidad entregada en 2.24.2.1 y 2.24.2.2, al reemplazar la
dimensión rectangular “a” y “b” en cada ecuación por el
diámetro del componente secundario db (limitado a secciones
compactas con 0.4
β
0.8).
2.25 Transición del Espesor
Las uniones a tope con tensión en los componentes primarios
alineados axialmente, de materiales de diferentes espesores o
Bet = (5b) Fyo
γ1τ1
b
γ1 = b/(2tb) del soporte completo
τ1
Las conexiones transversales de abertura en T- Y, las
= ttraslape
/ tcompleto
y otros términos, son como se han definido anteriormente.
tamaños, deberán hacerse de tal manera que la inclinación a
través de la zona de transición no exceda de 1 a 2-1/2
pulgadas. La transición deberá lograrse biselando la parte más
gruesa,
inclinando
el
metal
soldado
o
mediante
una
combinación de estos dos métodos.(ver Figura 2.21).
2.26 Limitaciones del Material
(2) La carga transversal neta en el rastro combinado tratado
como una conexión en T- o Y-
Las conexiones tubulares están sujetas a concentraciones de
esfuerzo local, las cuales pueden producir un límite local y
(3) Para traslapes mayores al 100%, el corte longitudinal
deberá revisarse, considerando sólo que las paredes del rastro
del componente completo sea efectivo.
esfuerzos plásticos en la carga del diseño. Durante la vida útil
en servicio, la carga cíclica puede iniciar agrietamientos por
fatiga, aumentando la ductilidad del acero; particularmente bajo
2.24.2.5 Doblado.
cargas dinámicas.
El momento de doblado primario, M, debido a la carga aplicada
a las vigas de apoyo libre, a las estructuras sin refuerzos
laterales, etc., deberán considerarse en el diseño como una
Estas demandas son especialmente
severas en latas para unión de paredes gruesas diseñadas
para corte por desgarro (ver Comentario C2.26.2.2).
carga axial adicional, P:
2.26.1 Limitaciones
P =
M
JD seno θ
2.26.1.1 Límite de Fluencia.
Las estipulaciones del diseño de 2.24 para las conexiones
En lugar de un análisis más racional (ver Comentario), el
tubulares soldadas no tienen la intención de utilizarse en tubos
diámetro de la unión (JD) puede tomarse como η D/4 para una
circulares que tengan un límite mínimo especificado, Fy, mayor
curvatura en plano, y como βD/4 para una curvatura fuera de
a 60 ksi [415 MPa] o para secciones rectangulares superiores a
plano. Los efectos de la carga axial en las curvaturas en plano y
52 ksi [360 MPa].
en la dobladura fuera de plano deberán considerarse como
adicional.
Los momentos deben tomarse en el rastro del
2.26.1.2 Límite Efectivo Reducido.
componente secundario.
El límite efectivo reducido deberá utilizarse como Fyo en el
2.24.2.6 Otras Configuraciones.
siguiente manera:
diseño de las conexiones tubulares con límites de Fyo ,de la
(1) 2/3 de la resistencia a la tensión mínima especificada para
libra [27 J] (LAST) Lowest Anticipated Service Temperature,
las secciones circulares (ver Notas Generales en la Tabla 2.9).
para las siguientes condiciones:
(2) 4/5 de la resistencia a la tensión mínima especificada para
las
(1) Espesor del metal base de 2 pulgadas [50 mm] o mayor.
secciones rectangulares (ver Figura 2.19).
(2) Espesor del metal base de 1 pulgada [25 mm] o mayor, con
2.26.1.3 Conexiones rectangulares en T-, Y- y K-.
un límite de fluencia especificado de 50 ksi [345 MPa] o mayor.
El diseñador debería considerar las demandas especiales que
se solicitan para el acero utilizado en las conexiones
rectangulares en T-, Y- y K-.
Cuando no está especificada la temperatura más baja de
servicio
anticipado
(LAST),
o
la
estructura
no
esté
reglamentada por carga de fatiga o carga cíclica, la prueba
2.26.1.4 Precauciones de la Norma ASTM A 500.
deberá ser a una temperatura no mayor a 40ºF [4ºC].
La
Los productos fabricados de acuerdo a esta especificación
prueba
los
pueden no ser apropiados para aquellas aplicaciones tales
componentes
CVN
deberá
tubulares
representar
que
se
normalmente
proporcionan;
y
a
deben
como los elementos cargados dinámicamente en estructuras
someterse a prueba en conformidad con la norma ASTM A 673
soldadas, etc... en donde las propiedades de la fracto tenacidad
de Frecuencia de calor H (cantidad de calor).
a baja temperatura pueden ser importantes. Puede requerirse
una investigación especial o un tratamiento térmico si este
producto se aplica a conexiones tubulares en T-, Y-, y K-.
2.26.2 Fracto-Tenacidad del Metal Base en Componentes
Tubulares.
contrato. El Comentario entrega una pauta adicional para los
la redundancia versus criticalidad de la estructura en una etapa
Los componentes tubulares soldados en tensión deberán
requerir demostrar la prueba CVN de energía absorbida de 20
pies por libra a 70ºF [27 J a 20ºC] para las siguientes
condiciones:
(1) Espesor del metal base de 2 pulgadas [50 mm] o mayores
con un límite de fluencia mínimo especificado de 40 ksi o mayor
[280 MPa] o mayor.
La prueba CVN deberá estar en conformidad con la Norma
Para los
propósitos de esta subsección, un componente de tensión se
define como uno que tiene más de 10 ksi [70 MPa] de esfuerzo
a la tensión debido a las cargas de diseño.
2.26.2.2
Los requerimientos alternativos de fractotenacidad deberán
aplicarse cuando se especifiquen en los documentos del
diseñadores. La resiliencia debería considerarse en relación a
2.26.2.1 Requerimientos de la Prueba CVN.
ASTM A 673 (Frecuencia H, cantidad de calor).
2.26.2.3 Fractotenacidad Alternativa
Requerimientos de la Temperatura más Baja de
Servicio Anticipada (LAST).
Los componentes tubulares utilizados como la pieza principal en
los nodos estructurales, cuyo diseño está reglamentado por
carga de fatiga o carga cíclica (ejemplo: la lata de unión (“jointcan”) en las conexiones en T-, Y-, y K- ) deberán requerirse para
demostrar la prueba CVN de energía absorbida de 20 pies por
inicial en los planos y el diseño.
Tabla 2.1
Tamaños Efectivos de las
Soldaduras Ranuradas achaflanadas (Ver 2.3.1.4)
Soldaduras ranuradas achaflanadas
En bisel
Soldaduras ranuradas achaflanadas
en V
Nota General:R: radio de la superficie externa
Nota: Use un R 3/8 para procesos GMAW (excepto para el poceso GMAW-S) cuando el radio sea
1/2 pulgada [12 mm] o mayor.
Tabla 2.2
Pérdida de Dimensión Z (No tubular) (Ver Tabla 2.3.3.3)
Posición de la soldadura
Angulo
diedro
Proceso
60°>
>45º
45°>
> 30
V o OH
Z (pulgada)
Posición de la soldadura
Z (mm)
Proceso
HoF
Z (pulgada)
Z (mm)
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
1/8
1/8
1/8
N/A
3
3
3
N/A
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
1/8
0
0
0
3
0
0
0
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
1/4
1/4
3/8
N/A
6
6
10
N/A
SMAW
FCAW-S
FCAW-G
GMAW
1/4
1/8
1/4
1/4
6
3
6
6
TABLA 2.3
Tensiones permitidas (Ver 2.5.4 y 2.15.1)
Tipo de esfuerzo aplicado
Esfuerzo permitido
Nivel de Resistencia de aporte
requerido
Soldaduras Ranuradas de Penetración Completa
Tensión normal para el
área efectiva1
Compresión normal para el área
efectiva
Tensión o compresión paralela en el
eje de la soldadura3
Corte en el área efectiva
Igual al metal base
Igual al metal base
No hay consideración en cuanto al
diseño de la unión soldada
0.30 x clasificación de la carga límite
de rotura del metal de relleno, excepto
que el corte en el metal base no
exceda 0.40 x límite de fluencia del
metal base.
Se deberá usar un metal de aporte
calificado
Se puede utilizar un metal de aporte
con un nivel de resistencia igual o
inferior al del metal de aporte
calificado.
Soldaduras Ranuradas de Penetracion Parcial
Tensión normal para el área efectiva.
Compresión normal para el área
efectiva de la soldadura en uniones
diseñadas para soportar.
Compresión normal para el area
efectiva de la soldadura en uniones no
diseñadas para soportar.
Tensión o compresión paralela al eje
de la soldadura
Corte paralelo al eje del área efectiva.
Corte en el área efectiva o en la
soldadura
Tensión o compresión paralela al eje
de la soldadura3.
0.30 x clasificación de la carga límite
de rotura del metal de aporte.
0.90x clasificación de la carga límite
de rotura del metal de aporte. Pero no
mayor a 0.90 x limite de fluencia del
metal base conectado.
0.75 x clasificación de la carga límite
de rotura del metal de relleno.
Se debe usar un metal de aporte con
con un nivel de resistencia igual o
inferior al del metal de aporte
calificado.
No hay consideración en cuanto al
diseño de la unión soldada.
0.30 x clasificación de la carga límite
de rotura del metal de relleno, excepto
que el corte en el metal base no
excederá 0.40 x limite de fluencia del
metal base.
Soldaduras de Filete
0.30 x clasificación de la carga límite
de rotura del metal de aporte, excepto
que el esfuerzo del area neta de corte
de la sección del metal base no
deberá exceder 0.40x límite de
fluencia del metal base4.5 .
No hay consideración en cuanto al
diseño de la unión soldada.
Se puede usar un metal de aporte con
un nivel de carga igual o inferior Que
al metal de aporte calificado.
Soldaduras de muesca tipo tapón redondo o tipo
tapón alargado
Corte paralelo a la superficie de
empalme en el área efectiva
0.30 x clasificacion de la carga límite
de rotura del metal de aporte
0.30 x clasificacion de la carga límite
de rotura del metal de aporte aporte
calificado.
Notas:
1. Para definiciones de áreas efectivas, ver 2.3
2. Para metal de aporte calificado para la resistencia del metal base para aceros aprobados por el código, ver Tabla 3.1 y
Anexo M
3. Los componentes para la unión de las soldaduras de filete o de ranura de piezas construidas. Están permitidos para el
diseño, sin considerar los esfuerzos de tensión y compresión en los componentes conectados en forma paralela al eje de
la soldadura, aunque se puede incluir el área de la soldadura normal hasta el eje de la soldadura en el área transversal
del componente.
4. La limitación en el esfuerzo en el metal base para 0.40 x límite de deformación del metal base no se aplica al esfuerzo en
el lado de la soldadura diagramática; sin embargo, se deberá efectuar una revisión para asegurar que la resistencia de la
conexión no esté limitada por el espesor del metal base en el área neta alrededor de la conexión; particularmente en el
caso de un par de soldaduras de filete en los lados opuestos de un elemento de la plancha.
5. Alternativamente, Ver 2.5.4.2 y 2.5.4.3. Se aplica la Nota 4 (arriba).
Tabla 2.6
Categorías de Esfuerzo por Tipo y Localización del Material para Secciones Circulares (Ver 2.20.6.2)
Categoría de
Esfuerzo
A
B
B
B
C1
C
D
D
DT
E
E
ET
F
Situación
Clases de Esfuerzo1
Cañería plana no soldada
Cañería con cordón longitudinal
Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración
completa, esmeriladas e inspeccionadas mediantes
pruebas de rayos x o prueba de ultra sonido (Clase R)
Componentes con atiezadores longitudinales con soldadura
continua
Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración
completa, como quede soldado
Componentes con atiezadores transversales (anillos)
Componentes con anexos diversos tales como grapas,
abrazaderas, etc.
Uniones cruciformes y en T con soldaduras de penetración
completa (excepto en conexiones tubulares)
Conexiones diseñadas como conexiones simples en T, Y o
K con soldaduras acanaladas de penetración completa,
conforme a las figuras 3.8 y 3.10 (incluyendo conexiones de
traslapamiento en las cuales el componente principal en
cada intersección cumpla con los requerimientos de corte
por perforación) (Ver nota 2)
Uniones en T y cruciformes equilibradas, con soldaduras
ranuradas de penetración parcial o soldadura de filete
(excepto en conexiones tubulares)
Componentes en donde terminen la doble envoltura,
planchas de recubrimiento, atiezadores longitudinales,
placas de empalme, etc. (excepto en conexiones tubulares)
Conexiones simples en T, Y y K con soldaduras ranuradas
de penetración parcial o soldaduras de filete; también
conexiones tubulares complejas en las cuales la capacidad
de corte de perforación del componente principal no pueda
soportar la carga total, y la transferencia de carga se logra
mediante traslapamiento (excentricidad negativa); placas de
empalme, atiezadores de anillo, etc. (Ver nota 2)
Extremo de la soldadura de la plancha de recubrimiento o
de doble envoltura; soldaduras en placas de empalme,
atiezadores, etc.
TCBR
TCBR
TCBR
TCBR
TCBR
TCBR
TCBR
TCBR
TCBR en el componente secundario
(Nota: el componente principal debe
revisarse separadamente de acuerdo a la
categoría K1 o K2.)
TCBR en el componente; la soldadura
también debe revisarse en cuanto a la
categoría F
TCBR en el componente; la soldadura
también debe revisarse en cuanto a la
categoría F
TCBR en el componente secundario
(Nota: El componente principal en
conexiones simples en T, Y o K deben
revisarse separadamente en cuanto a
categorías K1 o K2; la soldadura también
debe verificarse en cuanto a categoría FT
y 2.24.1)
Corte en la soldadura
Tabla 2.6
Categorías de esfuerzo por Tipo y Localización del Material para Secciones Circulares (Ver 2.20.6.2)
Categoría
de
Esfuerzo
A
Situación
Clases de Esfuerzo
Cañería plana no soldada
TCBR
B
Cañería con cordón longitudinal
TCBR
B
Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración
TCBR
completa, esmeriladas enrasadas e inspeccionadas
mediante prueba de rayos x o pruebas de ultra sonido
(Clase R)
B
Componentes
con
atiezadores
longitudinales
con
TCBR
Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración
TCBR
soldadura continua
C1
completa, como quede soldado
C
D
Componentes con atiezadores transversales (anillos)
TCBR
Componentes con anexos diversos tales como grapas,
TCBR
abrazaderas, etc.
D
Uniones cruciformes y en T con soldaduras de
TCBR
penetración completa (excepto con conexiones tubulares)
DT
Conexiones diseñadas como conexiones simples en T, Y
TCBR en el componente secundario
o K con soldaduras acanaladas de penetración completa,
(Nota:
conforme a las figuras 3.8 y 3.10 (incluyendo conexiones
revisarse separadamente de acuerdo a la
de traslapamiento en las cuales el componente principal
categoría K1 o K2.)
el
componente
principal
debe
en cada intersección cumple con los requerimientos de
corte por perforación) (Ver Nota 2)
E
E
ET
Uniones en T y cruciformes equilibradas, con soldaduras
TCBR en el componente; la soldadura
ranuradas de penetración parcial o soldadura de filete
también debe revisarse en cuanto a la
(excepto en conexiones tubulares)
categoría F
Componentes en donde terminen la doble envoltura,
TCBR en el componente; la soldadura
planchas de recibimiento longitudinales, placas de
también debe revisarse en cuanto a la
empalme, etc. (excepto en conexiones tubulares)
categoría F.
Conexiones simples en T, Y y K con soldaduras
TCBR en el componente secundario.
ranuradas de penetración parcial o soldaduras de filete;
(Nota:
El
componente
principal
en
también conexiones tubulares complejas en las cuales la
conexiones simples en T, Y o K deben
capacidad de corte por perforación del componente
revisarse
separadamente
en
cuanto
a
principal no pueda soportar la carga total, y la
categorías K1 o K2; la soldadura también
transferencia de carga se logra mediante traslapamiento
debe verificarse en cuanto a categoría FT y
(excentricidad negativa); placas de empalme, atiezadores
2.24.1)
de anillo, etc. (Ver Nota 2)
F
Extremo de la soldadura de la plancha de recubrimiento o
Corte en la soldadura
de doble envoltura; soldaduras en placas de empalme,
atiezadores, etc.
F
Uniones cruciformes y en T, cargadas por tensión o
Corte en la soldadura (sin considerar la
dobladura que tengan soldadura de filete o ranurada de
dirección de la carga) (Ver 2.23)
penetración parcial. (excepto en conexiones tubulares)
T
Conexiones simples en T, Y o K cargadas en tensión o
Corte en la soldadura (sin considerar la
en dobladura que tengan soldaduras de filete o
dirección de la carga)
ranuradas de penetración parcial.
X2
Componentes de intersección en conexiones simples en
El rango total mayor del esfuerzo de los
T, Y o K; cualquier conexión cuya adecuación esté
puntos calientes o la deformación en la parte
determinada por las pruebas de modelos a escala
externa de la superficie de los componentes
exactos o por análisis teóricos (por ejemplo, elementos
de intersección en la garganta de la
finitos)
soldadura que los une – medida después de
la fase de observación en el modelo o en la
conexión prototipo, o calculado con la mejor
tecnología disponible.
X1
En cuanto a X2, perfil mejorado por 2.20.6.6 y 2.20.6.7
Igual que X2
X1
Intersección de los cilindros – cónicos no reforzados
Esfuerzo en puntos calientes en cambio de
ángulo; calcular Nota 4
K2
Conexiones simples en T, Y y K en las cuales el radio de
Corte por perforación para los componentes
gama R/t del componente principal no excede 24 (Ver
principales: Calcularlos Nota 5
Nota 3)
K1
En cuanto K2 , perfil mejorado por 2.20.6.6 y por 2.20.6.7
Notas:
1. T = Tensión, C = Compresión, B = Dobladura, R = Reverso; es decir, el rango total del esfuerzo axial nominal y del
esfuerzo por curvatura.
2. Curvas empíricas (Figura 2.13), basadas en típicas conexiones geométricas; si los factores de concentración de esfuerzo
real o los esfuerzos del punto caliente son K1; se prefiere la curva X1 o X2.
3. Curvas empíricas (figura 2.13) basadas en pruebas con rayos gamma (R/t) de 18 a 24; las curvas en el lado seguro para
componentes de cuerda muy pesados (componentes de cuerdas con carga) (R/t mayor que 24) reduce el esfuerzo
permisible en proporción a:
En donde se conocen los factores de concentración de esfuerzo real o de deformaciones en puntos calientes, se prefiere el
uso de la curva X1 o X2.
4. Factor de concentración de esfuerzo
donde
= Cambio del ángulo en transición
= Radio del rango de espesor del tubo en transición
5. El rango cíclico por corte por perforación, se entrega mediante:
donde
se definen en la Figura 2.14 y
ƒa
ƒ by
ƒ bz
= rango cíclico del esfuerzo nominal del componente secundario para carga axial
= rango cíclico del esfuerzo por dobladura en plano
= rango cíclico del esfuerzo por dobladura fuera del plano
= se define en la Tabla 2.9
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3. Precalificación de las Especificaciones de los Procedimientos de
Soldadura.
3.2.3 Otros Procesos de Soldadura.
3.1 Generalidades
Pueden utilizarse otros procesos de soldadura que no están
La precalificación de los WPSs (Especificaciones de
cubiertos por 3.2.1 y 3.2.2, siempre que los WPS estén
Procedimientos de Soldadura) deberá definirse como la
calificados mediante pruebas aplicables según lo que se
exepción de las pruebas de calificación de los WPS requeridos
describe en la Sección 4 y estén aprobadas por el Ingeniero.
en la Sección 4. Todas los WPS precalificados deberán estar
En conjunto con las pruebas, los WPS y la limitación de las
por escrito.
Para que un WPS esté precalificado, deberá
variables esenciales aplicables a los procesos específicos de
requerirse la total conformidad con todos los requerimientos
soldadura deberán establecerse por parte del Contratista que va
aplicables de la Sección 3. Los WPS que no estén en total
a efectuar los WPS.
conformidad con los requerimientos de la Sección 3 pueden ser
deberá basarse en evidencia documentada de la experiencia
calificados por pruebas en conformidad con la Sección 4 (ver
con el proceso, o deberán efectuarse una serie de pruebas para
Anexo IV – Tabla IV-1). El uso de una unión precalificada no
establecer el límite de las variables esenciales.
deberá liberar la obligación del Ingeniero de hacer uso de su
cambio en las variables esenciales establecidas fuera del rango
juicio de ingeniería para determinar la conveniencia de la
requerirán de una recalificación.
El rango de las variables esenciales
Cualquier
aplicación de estas uniones a un conjunto o conexión
estructural soldada. Para una mayor conveniencia, el Anexo H
3.3 Combinaciones del Metal Base / Metal de Aporte
presenta una lista de estipulaciones que deben incluirse en un
WPS precalificad, el cual debería mencionarse en el programa
Sólo pueden utilizarse los metales base y los metales de
aporte listados en la Tabla 3.1 en los WPS precalificados (para
de soldadura del Contratista o del fabricante.
Los soldadores, los operadores de soldadura y los
la calificación de los metales base y los metales de aporte
pinchadores que usen los WPS precalificados deberán ser
listados, y para los metales base y los metales de aporte no
calificados en conformidad con la Sección 4, Parte C.
listados en la Tabla 3.1, ver 4.1.1.)
3.2
aporte, que aparecen a continuación deberán utilizarse en
Las relaciones de resistencia del metal base / metal de
Procesos de Soldadura
3.2.1 Procesos Precalificados.
conjunto con la Tabla 3.1 para determinar si se requieren
Los WPS de los procesos SMAW, SAW, GMAW (excepto
metales de aporte calificados o no calificados.
GMAW-S), y FCAW, los cuales deberán estar en total
conformidad con las estipulaciones de la Sección 3, deberán
Relación
Metal(es) base
Relación requerida de la
resistencia para el Metal
considerarse como precalificados y por lo tanto están
de Aporte.
aprobados para el uso sin realizar las pruebas de calificación
de los WPS.
WPS,
deberá
Para esos procesos de precalificación de los
requerirse
la
total
conformidad con
las
estipulaciones aplicadas de la Sección 3 (ver 3.1).
Calificado
Cualquier acero con Cualquier metal de aporte
relación a sí mismo, o listado
cualquier
acero
en
el
mismo
en grupo.
relación a otro en el
3.2.2 Procesos Aprobados del Código.
Pueden utilizarse los procesos ESW, EGW, GTAW, y GMAWS, siempre que las especificaciones de las WPS estén
calificadas en conformidad con los requerimientos de la
Sección 4 (ver Anexo A con respecto a GMAW-S). Note que
las limitaciones de las variables esenciales en la Tabla 4.5 para
GMAW también deberán aplicarse a GMAW-S.
mismo grupo.
Cualquier acero en Cualquier
metal
de
un grupo en relación relleno listado para un
a cualquier acero en grupo
de
resistencia
otro grupo.
[los
electrodos
menor
para el proceso SMAW
deberán ser los de una
clasificación
hidrógeno]
baja
en
No
Cualquier acero en Cualquier metal de aporte
temperaturas de precalentamiento inferiores a aquellas de la
calificado
relación a cualquier listado para un grupo de
Tabla 3.2, deberá requerirse la calificación de los WPS en
acero
conformidad con la Sección 4.
en
cualquier resistencia
inferior
[los
electrodos
para
el
grupo.
proceso SMAW deberán
Los métodos del Anexo XI están basados en las
ser los de la clasificación
pruebas de agrietamientos en laboratorios y pueden predecir
baja en hidrógeno]
temperaturas de precalentamiento superiores a la temperatura
mínima que muestra la Tabla 3.2. La pauta puede ser valiosa
Ver Tablas 2.3 o 2.5 para determinar los
para identificar situaciones en donde aumente el riesgo de
requerimientos en cuanto a la resistencia del metal de aporte
agrietamiento debido a la composición, a la restricción, al nivel
para que califiquen o no califiquen la resistencia del metal
de hidrógeno o a la menor entrada de calor para las soldaduras;
base.
en donde puede garantizarse un precalentamiento mayor. Por
Nota General:
otra parte, la pauta puede ayudar a definir las condiciones bajo
3.4
las cuales el agrietmiento por hidrógeno sea improbable y
Aprobación del Ingeniero para Anexos Auxiliares.
donde los requerimientos mínimos de la Tabla 3.2 puedan
El Ingeniero puede aprobar materiales no - listados para
relajarse dentro de los límites de seguridad.
anexos auxiliares que correspondan dentro del rango de la
composición química de un material listado, para ser soldado
3.5.3 Temperaturas Alternas de Precalentamiento y Entre
con los WPS precalificados. El metal de aporte y el
pasados para el m´todoSAW.
precalentamiento requerido deberán estar en conformidad con
Las temperaturas de precalentamiento y entre-pasadas para el
los requerimientos de 3.5 basado en similar resistencia de
método SAW del electrodo paralelo o el electrodo múltiple
material y en la composición química.
deberán seleccionarse en conformidad con la Tabla 3.2. Para
las soldaduras ranuradas de una sola pasada, o soldaduras de
3.5
Requerimientos
de
Temperaturas
Mínimas
de
filete, para combinaciones de metales que se estén soldando y
en donde esté involucrada la entrada de calor, y con la
Precalentamiento y
aprobación del Ingeniero, pueden establecerse temperaturas de
Entre-pasadas.
precalentamiento y entre-pasadas, las cuales deberán ser
La temperatura de precalentamiento y entre-pasadas
suficientes para reducir la dureza en la ZAT del metal base a
deberá ser lo suficiente como para evitar agrietamiento. La
menos del número de dureza Vickers de 225 para el acero, que
Tabla 3.2 deberá utilizarse para determinar las temperaturas
tenga una resistencia a la tensión mínima especificada que no
mínimas de precalentamiento y entre-pasadas para los aceros
exceda los 60 ksi [415 MPa], y el número 280 de dureza Vickers
listados en el código.
para el acero que tenga una resistencia a la tensión mínima
especificada mayor que 60 ksi [415 Mpa], pero que no exceda
70 ksi [485 MPa].
3.5.1 Combinación del Metal Base/Espesor.
La temperatura mínima de precalentamiento o entre-pasadas
aplicadas a una unión compuesta de metales base con
Nota: El número de dureza Vickers deberá determinarse en
precalentamientos mínimos diferentes a los que aparecen en la
conformidad con ASTM E 92. Si se va a utilizar otro método de
Tabla 3.2 (basados en Categoría y espesor) deberán ser las
dureza equivalente, éste deberá determinarse por ASTM ET 40,
más altas de estas temperaturas mínimas de precalentamiento.
y deberán efectuarse las pruebas de acuerdo a la especificación
aplicable de ASTM.
3.5.2 Opción del Anexo XI.
Opcionalmente, la temperatura mínima de precalentamiento y
3.5.3.1 Requerimientos de Dureza.
entre-pasadas pueden establecerse sobre la base de la
La determinación de la dureza de ZAT deberá efectuarse de la
composición
siguiente manera:
del
acero.
Puden
utilizarse
los
métodos
reconocidos de predicción o pauta, como los que se entregan
en el Anexo XI u otros métodos aprobados por el Ingeniero.
(1) Cortes
transversales
Sin embargo, si el uso de estas pautas resultara en
espécimen de
con
macrografía
inicial
de
un
muestra para ensayo.
3.7.1
Requerimientos
de
las
Soldaduras
Verticales
(2) La superficie del componente durante el progreso del
Ascendentes.
trabajo. La
La Progresión para todas las pasadas de las soldaduras en
superficie deberá pulirse o esmerilarse antes de efectuar la
posición vertical deberán ser ascendentes, excepto que la
prueba de la dureza:
socavación
(a) La frecuencia de la prueba ZAT deberá realizarse a lo
pueda
repararse
verticalmente
en
forma
descendente cuando el precalentamiento esté en conformidad
menos en un área de prueba por soldadura del metal más
con la Tabla 3.2, pero no menor a los 70° F [20°C].
Sin
grueso involucrado en una unión de cada 50 pies [15 m] de las
embargo, cuando se sueldan piezas tubulares, la progresión de
soldaduras ranuradas, o de un par de soldaduras de filete.
la soldadura vertical puede ser ascendente o descendente, pero
sólo en la(s) direccion(es) para las cuales el soldador esté
(b) Estas determinaciones de dureza pueden descontinuarse
calificado.
después de que el procedimiento se haya establecido a entera
3.7.2 Limitación de Pasadas en cuanto al Ancho /
satisfacción por parte del Ingeniero.
Profundidad.
3.6 Limitación de las Variables de un WPS
Ni la profundidad máxima ni el ancho máximo en la sección
transversal del metal de soldadura depositado en cada pasada
Todos los WPS precalificados que se vayan a utilizar deberán
deberá exceder el ancho de la superficie de la pasada de
ser preparados por el fabricante, constructor o Contratista de
soldadura (ver Figura 3.1).
acuerdo a lo que esté escrito en los WPS precalificados, y
deberán estar disponibles para aquellos que estén autorizados
3.7.3 Requerimientos según condiciones climáticas para el
para usarlas o examinarlas. Los WPS escritos pueden tener
acero.
cualquier formato conveniente (ver Anexo E con respecto a
Para aplicaciones expuestas sin revestimiento, sin pintura del
ejemplos). Los parámetros de las soldaduras establecidos en
acero ASTM A 588, que se requiera, como metal de soldadura
el punto (1) hasta el punto (4) de esta subsección deberán
con resistencia a la corrosión atmosférica y con características
especificarse por escrito en las WPS dentro de la limitación de
de color similares a las del metal base, el electrodo o la
variables descritos en la Tabla 4.5 aplicables para cada
combinación de electrodo fundente deberá estar en conformidad
proceso.
con la Tabla 3.3.
Los cambios en estos parámetros, más allá de
aquellos especificados por escrito en el WPS, deberán
considerarse como cambios esenciales que requerirán de un
nuevo WPS escrito o de una revisión del WPS-precalificado:
(1)
Las excepciones en cuanto a este requerimientos son
las siguientes:
Amperaje (velocidad de alimentación del alambre)
3.7.3.1 Soldaduras Ranuradas de Una Sola Pasada.
(2)
Voltaje
Las soldaduras ranuradas efectuadas con una sola pasada a
(3)
Velocidad de Avance
cada lado pueden hacerse usando metales de aporte para los
(4)
Tasa de Flujo del gas de protección
metales base del Grupo II en la Tabla 3.1.
3.6.1 Combinación de WPS.
Puede
usarse una
combinación
3.7.3.2 Soldaduras de Filete de Una Sola Pasada.
de WPS
calificado
y
Las soldaduras de filete de una sola pasada, pueden efectuarse
precalificado, sin calificación de la combinación, siempre que se
utilizando hasta los siguientes tamaños con cualquiera de los
observe la limitación de las variables esenciales aplicables para
metales de aporte para los metales base del Grupo II listados
cada proceso.
en la Tabla 3.1:
3.7 Requerimientos Generales para la WPS
Todos los requerimientos de la Tabla 3.7 deberán
cumplirse para los WPS precalificados.
Proceso SMAW
¼
Proceso SAW
5
Proceso GMAW/FCAW
5
3.8
Requerimientos Comunes para el Proceso SAW del
Electrodo Paralelo y el Electrodo Múltiple
3.9.3.2 Tamaño Mínimo de la Soldadura para Uniones en T
oblicuas.
Para uniones en T oblicuas, el tamaño mínimo de la soldadura
3.8.1 Pasada en la Raíz del proceso GMAW.
para los detalles A, B, y C en la Figura 3.11 deberán estar en la
Las soldaduras también pueden efectuarse en la raíz de la
Tabla 5.8.
ranura o en la soldadura de filete, utilizando el proceso GMAW,
seguido de arcos sumergidos de electrodos múltiples o
3.10 Requerimientos para Soldaduras Tipo Tapón Redondo
paralelos, siempre que el proceso GMAW esté conforme a los
y Tipo Tapón Alargado.
requerimientos de esta sección y siempre que el espacio entre
el proceso GMAW y el siguiente arco del proceso SAW no
Los detalles de las soldaduras tipo tapón redondo y tipo tapón
exceda 15 pulgadas [380 mm].
alargado hechos mediante los procesos SMAW, GMAW
(excepto GMAW-S)), o FCAW se describen en 3.10.1 hasta el
3.9 Requerimientos de la Soldadura de Filete
3.10.3; 2.5.2; hasta 2.5.4 y 2.5.6, y pueden utilizarse sin
efectuar la calificación del WPS descrita en la Sección 4,
Ver Tabla 5.8 para los tamaños mínimos de la soldadura de
siempre que se cumpla con las estipulaciones técnicas de 5.25.
filete.
3.10.1 Limitaciones de Diámetro.
3.9.1 Detalles (Componentes no-Tubulares).
El diámetro mínimo del orificio para una soldadura tipo tapón
Ver Figuras 2.1 y 2.5 para las limitaciones de las soldaduras de
redondo no deberá ser inferior al espesor que contiene el
filete precalificadas.
componente más 5/16 pulgadas [8 mm] de preferencia
redondeando hasta al próximo número impar mayor de 1/16
3.9.2 Detalles (Componentes Tubulares).
pulgadas [2 mm].
Para el estatus precalificado, las conexiones tubulares
diámetro mínimo, más 1/8 pulgada [3 mm] o 2-1/4 veces el
soldadas con filete deberán estar en conformidad con las
espesor del componente; cualquiera que sea mayor.
El diámetro máximo deberá igualar al
siguientes estipulaciones:
3.10.2
(1) Los WPS precalificados.
Las conexiones tubulares
Longitud de la soldadura de muesca tipo tapón
alrgado.
soldadas con filete realizadas mediante los procesos SMAW,
La longitud de la muesca para una soldadura tipo tapón
GMAW, o FCAW que puedan usarse sin efectuar las pruebas
alargado, no deberá exceder 10 veces el espesor de la parte
de calificación del WPS están detalladas en la Figura 3.2 (Ver
que lo contiene. El ancho de la muesca no deberá ser inferior al
2.23.1.2 sobre limitaciones).
Estos detalles también pueden
espesor de la parte que lo contenga, más 5/16 pulgada [8 mm],
usarse en los procesos GMAW-S calificados en conformidad
de preferencia redondeado al siguiente número impar mayor de
con 4.12.4.3.
1/16 pulgada [2 mm]. El ancho máximo deberá igualar al ancho
(2) Los detalles de las soldaduras de filete precalificados en
mínimo más 1/8 pulgada [3 mm] o 2-1/4 veces el espesor del
uniones de traslape se muestran en la Figura 2.15.
componente, cualquiera que sea mayor.
3.9.3 Uniones en T oblicuas.
3.10.3 Profundidad del Relleno.
La profundidad del relleno de las soldaduras tipo tapón redondo
Estas deberán estar en conformidad con la Figura 3.11.
o tipo tapón alargado en un metal de 5/8 pulgada [16 mm] de
3.9.3.1 Limitaciones del Angulo Diedro.
En un metal mayor a un espesor de 5/8 pulgada [16 mm], la
El lado obtuso de las uniones en T con ángulos diedros
profundidad deberá ser a lo menos de la mitad del espesor del
mayores que 100%, deberán preparase de acuerdo a la Figura
material, pero no inferior a 5/8 pulgada [16 mm].
espesor o menor, deberán ser iguales al espesor del material.
3.11, Detalle C, para permitir la colocación de una soldadura de
tamaño requerido. La cantidad de maquineado o esmerilado,
3.11 Requerimientos Comunes de Soldaduras Ranuradas
etc., de la Figura 3.11, Detalle C, no deberá ser mayor a
de Penetración Parcial y Penetración Completa
aquella que asegure el tamaño requerido de la soldadura (W).
3.11.1 Procesos FCAW/GMAW en Uniones SMAW.
(1)
El tamaño mínimo de la soldadura de penetración parcial,
Las preparaciones de las ranuras detalladas para las uniones
simple o doble en V, biselada, en J, y las soldaduras ranuradas
precalificadas SMAW pueden usarse para los procesos GMAW
en U, de los tipos 2 al 9, deberán ser como se muestran en la
o FCAW precalificados.
Tabla 3.4.
El espesor del metal base deberá ser suficiente
como para incorporar los requerimientos de los detalles de la
3.11.2 Preparación de Uniones de Esquinas.
unión seleccionados, conforme a las variantes destacadas en
Para las uniones de esquina, la preparación externa de la
3.12.3 y en los requerimientos de la Tabla 3.4.
ranura puede ser en uno o en ambos componentes, siempre
que la configuración básica de la ranura no se cambie y se
(2) El espesor máximo del metal base no deberá limitarse.
mantenga una distancia adecuada en el borde para apoyar las
(3) Los tamaños mínimos de la soldadura a tope cuadrada de
operaciones de soldadura sin fundir excesivamente.
penetración parcial B-P1 y la soldadura ranurada enflanchada
3.11.3 Aberturas en la Raíz.
BTC-P10 deberán calcularse a partir de la Figura 3.3.
Las aberturas en la raíz de la unión pueden variar, según lo
que se destaca en el número 3.12.3 y 3.13.1. Sin embargo,
(4) Los planos de trabajo o de taller deberán especificar las
para el uso de una máquina soldadora automática que se
profundidades de las muescas “S” aplicables al tamaño de la
utilicen para los procesos FCAW, GMAW y SAW, la variación
sodadura”(E)” requeridas según 3.12.2 (Fíjese que este
máxima de la abertura de raíz (abertura mínima a máxima de
requerimiento no deberá aplicarse a los detalles
cómo queda) no puede exceder 1/8 pulgada [3 mm].
P10).
Las
B-P1 Y BTC-
variaciones mayores a 1/8 pulgada [3 mm] deberán corregirse
apropiadamente antes de la soldadura automática o con
3.12.3
Dimensiones de la Unión
máquina.
(1) Las dimensiones de las soldaduras ranuradas especificadas
3.12 Requerimientos de Penetración Parcial
en 3.12 pueden variar en su diseño o en los planos de detalle,
dentro de los límites de las tolerancias que se muestran el la
Las soldaduras ranuradas de penetración parcial deberán
columna de la Figura 3.3 llamada “según detalle” (“As
hacerse utilizando los detalles de la unión descritos en la
Detailed”).
Figura 3.3. Deberán aplicarse las limitaciones de dimensión de
la unión descritas en el 3.12.3.
(2) Las tolerancias del “como quedan” (“as fit up”) de la Figura
3.3 pueden aplicarse a las dimensiones que se muestran en los
3.12.1 Definición.
planos de detalles. Sin embargo, el uso de las tolerancias del
Excepto a lo estipulado en 3.13.4 y en la Figura 3.4 (B-L1-S),
como quedan no eximen al usuario en cuanto al cumplimiento
las soldaduras ranuradas sin backing metálico, soldadas de un
de los requerimientos mínimos sobre el tamaño de la soldadura
lado , y las soldaduras ranuradas soldadas de ambos lados,
de 3.12.2.1.
pero sin torchado, se consideran soldaduras ranuradas de
(3) Las ranuras en J y en U pueden prepararse antes o
penetración parcial.
después del armado estructural.
3.12.2 Tamaño de la Soldadura.
3.12.4
El tamaño de la soldadura (E) de una ranura precalificada de
Los detalles de las soldaduras ranuradas de penetración parcial
Detalles (Componentes tubulares)
penetración parcial deberá ser tal como lo muestra la Figura 3.3
en componentes tubulares que estén de acuerdo al estatus
para el proceso de una soldadura particular, para la
precalificado
designación de la unión, para el ángulo de la ranura y para la
estipulaciones:
deberán
estar
conforme
a
las
siguientes
posición de la soldadura propuestas para el uso en la
fabricación de la soldadura.
(1) Las soldaduras ranuradas de penetración parcial en
componentes tubulares, excepto las conexiones en T-, Y-, y K-
3.12.2.1 Tamaños de la Soldadura Precalificada
pueden utilizarse sin realizar las pruebas de calificación de
WPS; cuando estas puedan aplicarse deberán cumplir con
todas las limitaciones de dimensiones de la unión de acuerdo a
prepararse antes o después del armado estructural. Después
lo descrito en la Figura 3.3.
del torchado, el otro lado de las uniones biseladas dobles
(2) Las conexiones tubulares de penetración parcial en T-, Y-,
parcialmente soldadas o dobles en forma de V deberían
y K- soldadas
asemejarse a la configuración de la unión precalificada en forma
solamente mediante los procesos SMAW, GMAW o FCAW,
de U o J en la raíz de la unión.
pueden utilizarse sin efectuar las pruebas de calificación de los
WPS, cuando ellas puedan aplicarse y deberán cumplir con
3.13.3
todas las limitaciones de dimensión de la unión según lo
A las soldaduras de ranuras en componentes tubulares que se
descrito en la Figura 3.5.
les vaya a dar un estatus precalificado deberán aplicarse las
Estos detalles también pueden
usarse para el proceso GMAW-S, calificado en conformidad
Uniones a Tope en Componentes Tubulares.
siguientes condiciones:
con 4.12.4.3.
(1) WPS Precalificados. En donde sea posible puede utulizarse
3.12.4.1
Conexiones Rectangulares Calificadas.
la soldadura de ambos lados o las soldadura de un lado con
Los detalles para las soldaduras ranuradas de penetración
backing metálico, cualquier WPS y cualquier detalle de la ranura
parcial en estas conexiones, para las dimensiones de esquina y
que esté apropiadamente precalificado en conformidad con las
para el radio del tubo principal se muestran en la Figura 3.5.
Sección 3, excepto que el proceso SAW esté sólo precalificado
Las soldaduras de filete pueden utilizarse en zonas donde se
en cuanto a diámetros mayores que o iguales a 24 pulgadas
ubica un ángulo mayor que 90° y otro menor que 90° (ver
[600 mm]. Los detalles de la unión soldada deberán estar en
Figura 3.2). Si la dimensión de esquina o el radio del tubo
conformidad con la Sección 3.
principal, o ambos, son inferiores a la que aparece en la Figura
3.5, deberá efectuarse una unión de muestra del detalle del
(2) Detalle de la Unión No – Precalificada: No hay detalles de
lado y seccionarse para verificar el tamaño de la soldadura. La
uniones precalificadas para las soldaduras ranuradas de
prueba de soldadura deberá hacerse en posición horizontal.
penetración completa en uniones a tope hechas en un lado sin
Este requerimiento puede anularse si el tubo secundario está
backing metálico (ver 4.12.2).
biselado, tal como lo muestran las soldaduras ranuradas de
penetración completa en la Figura 3.6.
3.13.4
Conexiones en Componentes Tubulares en
3.13 Requerimientos de las Soldaduras Ranuradas de
Los detalles para las soldaduras ranuradas de penetración
forma de T-, Y-, y K-.
Penetración Completa.
completa soldadas en un lado sin backing metálico y en las
conexiones de componentes tubulares en forma de T-, Y-, y K-
Las soldaduras ranuradas de penetración completa puedan
utilizadas en tubos circulares se describen en esta Sección. El
utilizarse sin efectuar las pruebas de calificación del WPS que
rango de circunferencia aplicable de los Detalles A, B, C, y D, se
se describen en la Sección 4 y deberán detallarse de acuerdo a
describen en las Figuras 3.6 y 3.7; y los rangos del los ángulos
la Figura 3.4, y están sujetas a las limitaciones descritas en
diedros locales [ψ], correspondientes a éstos se describen en la
3.13.1.
Tabla 3.5.
3.13.1
Dimensiones de la Unión.
Las dimensiones de la unión que incluyen ángulos en las
Las dimensiones de la soldaduras ranuradas especificadas en
ranuras se describen en la Tabla 3.6 y en la Figura 3.8. Cuando
3.13 pueden variar de acuerdo al diseño o a los planos de
se selecciona un perfil (compatible con la categoría de fatiga
detalle dentro de los límites o las tolerancias que se muestran
utilizada en el diseño) como una función de espesor, deberán
en la columna “Según detalle “ de la Figura 3.4. La tolerancia
observarse las pautas de 2.20.6.7. Los perfiles alternativos de
“del como queda” de la Figura 3.4 puede aplicarse a la
las soldaduras que puedan requerirse para las secciones más
dimensión que se muestra en el plano de detalles.
gruesas se describen en la Figura 3.9.
En ausencia de
requerimientos especiales de fatiga, estos perfiles deberán ser
3.13.2
Preparación para la Ranura en J y en U.
Las ranuras en J y en U y el otro lado de las ranuras
parcialmente soldadas dobles en V y dobles biseladas pueden
aplicables a los espesores de los componentes secundarios que
excedan 5/8 pulgada [16 mm].
Los perfiles mejorados de soldaduras que cumplan con los
propiedades mecánicas superiores (por ejemplo ciertos grados
requerimientos de 2.36.6.6 y 2.36.6.7
de una tubería ASTM A 500).
Figura 3.10.
se describen en la
En ausencia de requerimientos especiales de
fatiga, estos perfiles deberán ser aplicables a los espesores de
(3) No deberá haber requerimientos para el ensayo de
los componentes secundarios que excedan 1-1/2 pulgadas [38
resistencia del metal base, ZAT o metal de soldadura.
mm] (no se requieren para carga de compresión estática).
Los detalles precalificados para las soldaduras ranuradas de
(4)
penetración completa en conexiones en T-, Y-, y K-, de
demuestren que el metal de soldadura deberá tener la
componentes tubulares, que utilizan secciones rectangulares
resistencia y ductibilidad adecuada en la condición de PWHT
se describen posteriormente en la Figura 3.6.
(por ejemplo como puede encontrarse en la especificación y
Los detalles
anteriores están sujetos a la limitación de 3.13.3.
Donde
debiera
haber
disponibildad
de
datos
que
clasificación del metal de aporte AWS A5.X o por parte de un
fabricante de metal de aporte).
Nota: Ver el Comentario sobre la pauta de ingeniería para la
selección de un perfil apropiado.
(5) El PWHT deberá efectuarse en conformidad con el punto
5.8.
Las dimensiones de la unión y los ángulos de las ranuras no
deberán variar con respecto a los rangos detallados en la Tabla
3.6 y que se muestran en la Figura 3.6 y 3.8, hasta la 3.10. La
superficie de la raíz de las uniones deberá ser cero, a menos
que esté dimensionada de otra manera. Puede estar detallada
para que exceda cero o la dimensión especificada en no más
de 1/16 pulgada [2 mm].
No detallarse menor que las
dimensiones especificadas.
3.13.4.1
Detalles de la Unión.
Los detalles de las soldaduras ranuradas de penetración
completa en conexiones en forma de T-, Y-, y K- en
componentes tubulares se describen en el punto 3.13.4. Estos
detalles están precalificados para los procesos SMAW y
FCAW.
Estos detalles también pueden utilizarse para el
proceso GMAW-S calificado en conformidad con 4.12.4.3.
3.14
Tratamiento Térmico después de la Soldadura
(PWHT Postweld heat treatment)
El tratamiento térmico post
soldadura deberá estar precalificado, siempre que esté
aprobado por el Ingeniero y deberá cumplir las siguientes
condiciones:
(1) El límite de fluencia mínimo especificado del metal base no
deberá exceder los 50 ksi [345 Mpa].
(2)
El metal base no deberá fabricarse mediante procesos
termodinámicos controlados (Q&T), de templado y revenido,
(Q&ST), mediante el proceso termomecánico controlado
(TMCP), o en donde se trabaje en frío para asegurar
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1. No está precalificado para los procesos GMAW-S ni para GTAW (refiérase al Anexo A)
2. La unión deberá soldarse solamente en un lado.
3. La aplicación de la carga cíclica limita estas uniones para la posición de soldadura horizontal (Ver 2.27.5)
4. Someta a torchado la raíz para el metal base antes de soldar el segundo lado.
5. Pueden utilizarse uniones detalladas mediante el proceso SMAW para los procesos GMAW (excepto GMAW-S) y FCAW.
6. El tamaño mínimo de soldadura (E)es como el que se muestra en la Tabla 3.4. S de acuerdo a lo especificado en los
diseños.
7. Si se utilizan soldaduras de filete en estructuras cargadas estáticamente para reforzar las soldaduras de ranura en uniones
en T y en esquina, éstas deberán ser iguales a T1 /4; pero no necesitan exceder 3/8 pulgadas [10 mm]. Las soldaduras de
ranura en uniones de esquina y uniones en T de estructuras cargadas cíclicamente deberán reforzarse con soldaduras de
filete, igual a T1 /4, pero no necesitan exceder 3/8 pulgada [ 10 mm]
8. Las soldaduras de ranura doble pueden tener ranuras de profundidad desigual, pero la profundidad de la ranura más baja
no deberá ser menor a un cuarto del grosor de la unión más delgada.
9. Las soldaduras de ranura doble pueden tener ranuras de profundidad desigual, siempre que éstas estén en conformidad
con las limitaciones de la Nota E. El tamaño de la soldadura (E) se aplica también individualmente a cada ranura.
10. 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.
11. Para uniones de esquina, la preparación externa de la ranura puede ser en uno o en ambos componentes, siempre que la
configuración básica de la ranura no se cambie y se mantenga una distancia adecuada del borde para apoyar las
operaciones de soldadura sin fundir excesivamente el borde.
12. El tamaño de las soldadura (E) deberá basarse en las uniones de soldadas rasantes.
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Figura 3.4 (Continuación) (Pulgadas)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Pulgadas)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Pulgadas)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Pulgadas)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Pulgadas)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Pulgadas)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Pulgadas)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Milímetros)
Ver Notas en página 72
Figura 3.4 (Continuación) (Milímetros)
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4. Calificación
4.0 Generalidades
procedimientos WPS pueden variar cuando los WPS
Los requerimientos para las pruebas de
calificación
de
las
especificaciones
de
los
procedimientos de soldadura (WPS) y para el personal
sean calificados por ensayos (pruebas).
4.1.1.1
de soldadura se describen a continuación:
Responsabilidad de Calificación
Cada fabricante o contratista deberá efectuar
las pruebas requeridas por este Código para calificar los
Parte A – Requerimientos Generales. Esta parte cubre
WPS.
los requerimientos generales, tanto para los WPS como
calificados bajo las estipulaciones de este Código por
los requerimientos de comportamiento (performance)
una Compañía que posteriormente cambie de nombre
para el personal de soldadura.
debido a una acción voluntaria o consolidación con una
Los
WPS
apropiadamente
documentados,
Compañía Matriz, puede utilizar el nuevo nombre en sus
Parte B – Especificación del Procedimiento de
documentos WPS.
Soldadura (WPS). Esta parte cubre la calificación de un
WPS que no está calificado como precalificado en
4.1.1.2
conformidad con la Sección 3.
Parte
C
–
Calificación
Calificación Previa de los WPS
El
del
Comportamiento
(Performance). Esta parte cubre las pruebas de
calificación del comportamiento requerido por el código
para determinar la habilidad de un soldador, un operador
de soldadura o de un pinchador para producir buenas
soldaduras.
Ingeniero
puede
aceptar
evidencia
apropiadamente documentada de la calificación previa
de los WPS que se vayan a emplear. La aceptación de
la calificación de otros estándar es de responsabilidad
del Ingeniero, la cual va a ejercerse en base a la
estructura específica, o a las condiciones de servicio o
ambas. La Serie AWS B 2.1. XXX-XX sobre la Norma de
Especificaciones sobre el Procedimiento de Soldadura
Parte A
Requerimientos Generales
puede, de esta manera, ser adaptada para usarla en
este Código.
4.1.1.3 Requerimientos para los ensayos de impacto
(CVN)
4.1 General
Los requerimientos para las pruebas de
Calificación de los WPS y del personal de soldadura
(definido como soldadores, operadores de soldaduras y
pinchadores) se describen en esta sección.
4.1.1 Especificación del Procedimiento de Soldadura
(WPS)
Excepto para los WPS precalificados que
estén en conformidad con la Sección 3, el uso de un
WPS en la producción de soldadura deberá estar
Cuando sea requerido por los planos de
contrato o especificaciones, los ensayos de impacto
deberán incluirse en la calificación de los WPS. Los
requerimientos y procedimientos de los ensayos de
impacto
deberán estar en conformidad con las
estipulaciones del Anexo III, o según se especifique en
los documentos del contrato.
4.1.2 Calificación del Comportamiento (Performance)
del Personal de Soldadura
calificado en conformidad con la Sección 4, Parte B, y
Los soldadores, operadores de soldaduras y
deberá estar aprobado por el Ingeniero. La evidencia
pinchadores que vayan a emplearse bajo este código, y
apropiadamente documentada de la calificación previa
que utilicen la soldadura al arco protegido para los
del WPS puede aceptarse con la aprobación del
procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW, FCAW, ESW o
Ingeniero. Los requerimientos listados en el Anexo IV,
EGW, deberán haber sido calificados mediante la
Tabla IV – 1. Requerimientos del Código que pueden
aplicación de pruebas, de acuerdo a lo descrito en la
cambiarse mediante las Pruebas de Calificación de los
Parte C de esta sección. (Ver comentario)
4.1.2.1
Calificación
Previa
de
Comportamiento
(Performance)
soldador. (Ver 4.32.2)
La evidencia apropiadamente documentada de
la
calificación
soldadores,
los
alguna razón específica para cuestionar la habilidad del
previa
de
comportamiento
operadores
de
de
los
y
los
soldaduras
pinchadores pueden ser aceptadas con la aprobación
del Ingeniero. La aceptación de la calificación del
comportamiento (performance) de otros estándares es
4.2 Requerimientos Comunes para la Calificación del
Comportamiento (Performance) del Personal de
Soldadura y de los WPS
4.2.1 Calificación de las Ediciones Anteriores
de responsabilidad del Ingeniero, las cuales vayan a
Las calificaciones que se realizaron y que
ejercerse en base a la estructura específica, o a las
cumplieron con las ediciones anteriores de los AWS D
condiciones de servicio o ambas. Los soldadores y los
1.1 o AWS D 1.0 o AWS D 2.0 son válidas y pueden
operadores de soldaduras calificados por pruebas
usarse mientras esas ediciones estén vigentes. El uso
estándar para AWS B 2.1: “Norma para el Procedimiento
de ediciones anteriores deberá prohibirse para las
de Soldadura y Calificación de Comportamiento”,
nuevas calificaciones, en lugar de las ediciones actuales;
pueden de este modo ser aceptadas para su uso en este
a menos que la edición anterior específica esté
código.
especificada en los documentos del contrato.
4.1.2.2
Responsabilidad de Calificación
4.2.2 Envejecimiento
Cada fabricante o contratista deberá ser
responsable de la calificación de los soldadores,
operadores de soldadura y pinchadores, ya sea que la
calificación sea efectuada por el fabricante, contratista o
una entidad independiente para pruebas.
Cuando esté permitido por la especificación
del metal de aporte aplicable al metal de soldadura que
se esté sometiendo a ensayo, los especimenes de
pruebas de calificación totalmente soldados pueden
envejecerse térmicamente a 200º F – 220º F [95º C a
105º C] por 48 ± 2 horas.
4.1.3 Período de Efectividad
4.1.3.1 Soldadores y Operadores de Soldadura
4.2.3 Registros
Los registros de los resultados de los ensayos
La calificación del soldador o del operador de
(pruebas) deberán guardarlos el fabricante o contratista
soldadura, según lo especificado en este código, deberá
y tendrán que estar disponibles para aquellos que estén
considerarse que queda en efecto indefinidamente, a
autorizados para examinarlos.
menos que: (1) el soldador no esté contratado
(empleado) en un proceso determinado de soldadura
4.2.4 Posiciones de las Soldaduras
para el cual el soldador o el operador de soldadura esté
calificado para un período que exceda los seis meses; o
(2) a menos que haya alguna razón específica para
cuestionar la habilidad del pinchador. (Ver 4.32.1)
4.1.3.2
Todas las soldaduras deberán classificarse
como: planas (F), horizontales (H), verticales (V), y de
sobre-cabeza (OH); en conformidad con las definiciones
que muestran las Figuras 4.1 y 4.2.
Pinchadores
Las
Un pinchador que apruebe la prueba descrita
posiciones
de
ensayo
del
armado
estructural se muestran en:
en la Parte C o las pruebas requeridas para la
calificación del soldador deberán considerarse elegibles
para
realizar
soldaduras
por
puntos
(1) Figura 4.3 (soldaduras ranuradas en planchas).
(pinchazos)
indefinidamente en las posiciones y con el proceso para
(2) Figura 4.4
el cual el pinchador esté calificado, a menos que haya
tuberías).
(soldaduras ranuradas en cañerías o
(1) Soldaduras ranuradas de Penetración Completa para
(3) Figura 4.5 (soldaduras de filete en planchas).
Conexiones No-tubulares (Ver 4.9).
(4) Figura 4.6
(soldaduras de filete en cañerías o
(2) Soldaduras ranuradas de Penetración Parcial para
tuberías).
Conexiones No-tubulares (Ver 4.10).
Parte B
(3) Soldaduras de Filete para Conexiones Tubulares y
Especificación del Procedimiento de Soldadura
No-tubulares.
(WPS)
4.3 Posiciones para la Producción de Soldaduras
Calificadas
Las posiciones de las soldaduras calificadas
por un WPS, deberán estar en conformidad con los
requerimientos de la Tabla 4.1.
(4) Soldaduras ranuradas de Penetración Completa para
Conexiones Tubulares (Ver 4.12)
(5) Soldaduras ranuradas de Penetración Parcial para
Conexiones Tubulares en T, Y y K, y para Uniones a
tope (Ver 4.13).
(6) Las soldaduras tipo tapón redondo y tipo tapón
4.4 Tipo de Pruebas de Calificación
ranurado para conexiones tubulares y no-tubulares (Ver
El tipo y número de las pruebas de calificación
4.14).
requeridos para calificar un WPS en cuanto a espesor,
diámetro dado, o ambos, deberán estar en conformidad
4.6 Preparación de los WPS
con la Tabla 4.2 (Penetración de Unión Completa); la
Tabla 4.3 (Penetración de Unión Parcial); o la Tabla 4.4
(Soldadura
de
requerimientos
Filete).
Los
individuales
de
detalles
los
sobre
los
Ensayos
no-
destructivos (NDT) y los mecánicos, se encuentran en
las siguientes sub-secciones:
variables esenciales aplicables a las que se hacen
referencia en 4.7. Los valores específicos para esas
variables de WPS deberán obtenerse del Registro de
Procedimiento de Calificación (PQR), el cual deberá
(1) Inspección Visual
(Ver 4.8.1)
(2) Ensayo no-destructivo
(Ver 4.8.2)
(3) Doblado de cara, raíz y lado (Ver 4.8.3.1)
(4) Sección reducida
El fabricante o contratista deberá preparar por
escrito los procesos WPS que especifiquen todas las
(Ver 4.8.3.4)
servir como confirmación escrita de una calificación de
WPS exitosa.
4.7 Variables Esenciales
4.7.1 Los procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW y
FCAW
Los cambios más allá de las limitaciones de
(5) Tensión del metal completamente soldado ( Ver
las variables esenciales del Registro de Procedimientos
4.8.3.6)
de Calificación para los procesos SMAW, SAW, GMAW,
GTAW y FCAW que se muestran en las Tablas 4.5 y 4.6,
(6) Macrografía (Ver 4.8.4)
cuando se especifica el ensayo de impacto, deberá
requerir la re-calificación de los WPS (Ver 4.1.1.3).
4.5 Tipos de Soldadura para la Calificación de los
WPS
De acuerdo al propósito de calificación de los WPS, los
tipos de soldaduras deberán clasificarse como sigue:
4.7.2 Procesos ESW y EGW
Ver Tabla 4.7 para los cambios de las
variables esenciales que requieren de re-calificación de
los WPS para los procesos ESW y EGW.
4.7.3 Calificación del Metal – Base
El refuerzo de la soldadura no deberá exceder 1/8
Los metales base listados en la Tabla 3.1 que
están sujetos a las pruebas de calificación de los WPS
deberán calificar otros grupos de metal base en
conformidad con la Tabla 4.8. Los metales base que no
estén listados en la Tabla 3.1 o en el Anexo M deberán
calificar en conformidad con la Sección 4, y tener la
aprobación del Ingeniero.
Los WPS con aceros listados en el Anexo M
también deberán calificar con la Tabla 3.1 o con los
metales
del
Anexo
M,
el
cual
contiene
las
recomendaciones para la resistencia del metal de aporte
calificado
y
las
temperaturas
mínimas
de
pre-
calentamiento y entre pasadas para ASTM A 514, A 517,
A 709 Grados 100 y 100W; aceros ASTM A 710 Grado A
(Clase 1 y 3), y ASTM A 871 Grados 60 y 65.
Las temperaturas de pre-calentamiento y
entre-pasadas inferiores a lo requerido por la Tabla 3.2,
o calculadas por el Anexo XI deberán calificarse
pulgada [3 mm].
(4) La raíz de la soldadura deberá ser inspeccionada, y
no deberá haber evidencia de grietas, fusión incompleta
o penetración inadecuada de la unión. Se permite una
superficie de raíz cóncava dentro de los límites que se
muestran a continuación, siempre que el espesor total
de la soldadura sea igual que o mayor a la del metal
base.
(5) La concavidad máxima de la cara de la raíz deberá
ser de 1/6 pulgadas [2 mm] y la fusión máxima completa
deberá ser 1/8 pulgada [3 mm]. Para las conexiones
tubulares en T, Y y K, la fusión total en la raíz es
considerada deseable y no deberá ser causa de
rechazo.
4.8.2 Ensayo no-destructivo (NDT)
Antes de preparar los especímenes para
mediante ensayos aprobados por el Ingeniero.
ensayos
mecánicos,
la
plancha
de
prueba
de
4.8 Métodos de Prueba y Criterios de Aceptación
calificación, la cañería o tubería deberán someterse a
para la Calificación de los WPS
ensayos no-destructivos para calificación, tal como
El armado estructural para las pruebas de
soldadura, en conformidad con 4.82 deberán tener
especimenes para ensayos preparados cortando la
plancha de ensayo, cañería o tubería que se muestran
sigue:
4.8.2.1 El ensayo radiográfico (RT) o el ensayo
ultrasónico (UT)
en las Figuras 4.7 a 4.11, cualquiera sea aplicable. Los
Deberá utilizarse uno de los dos. La longitud
especimenes para ensayos deberán estar preparados
completa de la soldadura en las planchas de ensaayo,
para las pruebas en conformidad con las Figuras 4.12,
excepto las longitudes eliminadas en cada extremo,
4.13, 4.14 y 4.18, según sea aplicable.
deberán examinarse en conformidad con la Sección 6,
Parte E o F. Para los componentes tubulares, la
4.8.1 Inspección Visual
Para una calificación aceptable, las soldaduras
deberán cumplir con los siguientes requerimientos:
(1) La soldadura deberá estar libre de grietas.
circunferencia total de la soldadura completa deberá
examinarse en conformidad con la Sección 6, Parte C.
4.8.2.2 Criterios de Aceptación de RT o NT
Para una calificación aceptable, la soldadura,
según lo revelado por el Ensayo Radiográfico o el
(2) Todos los cráteres deberán llenarse en todo el corte
ultrasónico, deberán estar en conformidad con los
transversal de la soldadura.
requerimientos de la Sección 6, Parte C.
4.8.3 Pruaba mecánica
(3) La cara de la soldadura deberá quedar rasante con la
superficie del metal base, y la soldadura deberá unirse
suavemente (en forma pareja) con el metal base. El
socavamiento no deberá exceder 1/32 pulgada [1 mm].
La prueba mecánica será como sigue:
4.8.3.1
Probetas de doblado de lado, raíz y cara
(Ver Figura 4.12 en cuanto a doblado de raíz y
de cara. La figura 4.13 para doblado de lado). Cada
espécimen deberá doblarse en una plantilla de prueba
que cumpla con los requerimientos que muestran las
Figuras 4.15 a la 4.17, o que esté sustancialmente en
conformidad con esas cifras (figuras), siempre que el
radio máximo de dobladura no sea excedido. Cualquier
medio conveniente puede usarse para mover (trasladar)
especimenes de muestra para ensayos cortando la
plancha de prueba, según se muestran en las Figuras
4.10 o 4.11; cualquiera sea aplicable. Los especimenes
de muestra para ensayos de la prueba longitudinal de
doblado deberán prepararse para la prueba de acuerdo
con lo que se muestra en la Figura 4.12.
4.8.3.3
de Doblado
el pistón tubular con relación al punzón embutidor. La
probeta deberá estar colocada en el punzón embutidor
de la plantilla con la soldadura en la mitad del radio de
acción.
Las probetas de doblado de cara deberán
colocarse con la cara de la soldadura dirigida hacia la
abertura. Los especimenes de sondeo para la soldadura
de filete y la curvatura de la raíz deberán colocarse con
la raíz de la soldadura hacia la abertura. Los
especimenes de doblado de lado deberán colocarse con
ese lado que muestre la mayor discontinuidad, si la
hubiera, dirigida hacia la abertura.
El pistón tubular deberá forzar la probeta en el
punzón embutidor hasta que el espécimen tome la forma
de U. La soldadura y el ZAT deberán centrarse y quedar
completamente adentro de la porción inclinada de la
probeta después del ensayo. Cuando se utiliza la
plantilla de envoltura completa, la probeta deberá quedar
firmemente encajada (apretada) en un extremo, de modo
que no haya deslizamiento de ésta durante la operación
de doblado. La soldadura y las ZAT deberán estar en la
porción completamente doblada del espécimen después
del ensayo. Las probetas de ensayo deberán quitarse de
la plantilla cuando el rodillo externo se haya movido en
180º desde el punto de partida.
4.8.3.2
Especimenes de Doblado Longitudinal
difieran notoriamente en cuanto a las propiedades
mecánicas de doblado, como entre dos materiales base,
o entre el metal de soldadura y el metal base, pueden
los
ensayos
longitudinales
La superficie convexa del espécimen de
muestra para ensayo de doblado deberá examinarse
visualmente en cuanto a discontinuidades superficiales.
Para su aceptación, la superficie no deberá contener
discontinuidades
que
excedan
las
siguientes
dimensiones:
(1) 1/8 pulgada [3 mm] medida en cualquier dirección
sobre la superficie.
(2) 3/8 pulgada [10 mm] - la suma de las dimensiones
mayores de todas las discontinuidades que excedan
1/32 pulgadas [1 mm], pero, menores que o iguales a 1/8
pulgada [3mm].
(3) 1/4 pulgada [6 mm] – el máximo agrietamiento de
esquina, excepto cuando éste fuera el resultado de la
acumulación visible de escoria o de oto tipo de
discontinuidad de fusión; entonces deberá aplicarse el
máximo de 1/8 pulgada [3 mm].
Los
especimenes
con
agrietamiento
de
esquina que excedan 1/4 pulgada [6 mm] que no
presenten evidencias de acumulación de escoria u otros
tipos de discontinuidades de fusión deberán descartarse,
y deberá someterse a prueba un espécimen de
Cuando las combinaciones de materiales
utilizarse
Criterios de Aceptación para los Ensayos
de
doblado
(superficie y raíz) en vez de los ensayos transversales
de doblado de superficie y raíz. Las armazones
estructurales para pruebas de soldaduras que estén en
conformidad con 4.8.2, deberán tener preparados
reemplazo para ensayo de la soldadura original.
4.8.3.4
Especimenes de muestra para Tensión de
Sección Reducida
(Ver Fig. 4.14)
Antes del ensayo, deberá medirse el ancho
menor y el espesor correspondiente de la sección
reducida. El espécimen de muestra deberá romperse
bajo el esfuerzo de tensión (carga límite de rotura) y la
carga máxima deberá determinarse. El área transversal
se obtendrá multiplicando el ancho por el espesor. El
esfuerzo de tensión se obtendrá dividiendo la carga
(b) Fusión completa entre capas adyacentes de los
máxima por el área transversal.
metales de soldadura y entre el metal de soldadura y el
metal base.
4.8.3.5
Criterios de Aceptación para el Ensayo de
Tensión de la Sección-Reducida
(c) Los perfiles de soldadura deberán estar en
conformidad con el detalle especificado, pero scon
El esfuerzo de tensión (carga límite de rotura)
ninguna de las variaciones prohibidas en 5.24.
no deberá ser menor que el mínimo del rango de tensión
especificado del metal base utilizado.
(d) El socavado no deberá exceder 1/32 pulgada [1 mm].
4.8.3.6
4.8.5 Nuevos ensayos (Re-testeo)
Espécimen de muestra para la tensión de
todo el Metal de Soldadura (Ver Figura 4.18)
Si alguno de los especimenes de muestra para
El espécimen de muestra para ensayo deberá
ensayos de todos aquellos testeados no cumple con los
someterse a prueba en conformidad con la Norma ASTM
requerimientos de la prueba, pueden efectuarse dos
A 370; “Prueba Mecánica de los Productos de Acero”.
nuevos ensayos (re-testeos) para ese tipo particular de
espécimen, con especimenes de muestra para ensayos
4.8.4 Prueba de Macrografía
cortados a partir del mismo material de los WPS
calificados. Los resultados de ambos especimenes de
Los especimenes de muestra para ensayos de
soldadura
prepararse
con
un
muestras para ensayos deberán cumplir con los
acabado
requerimientos de la prueba. Para material de un
apropiado para el examen de macrografía. Deberá
espesor superior a 1-1/2 pulgadas [38], la falla de un
utilizarse una solución apropiada para el decapado con
espécimen
ácido (la corrosión) para entregar una clara definición de
especimenes
la soldadura.
localizaciones adicionales en el material de prueba.
4.8.4.1
deberán
Criterios de Aceptación para la Prueba de
Macrografía
Para una calificación aceptable, el espécimen
de muestra para ensayo, cuando se inspeccione
visualmente, deberá estar en conformidad con los
siguientes requerimientos:
(1) Soldaduras ranuradas de penetración parcial; el
tamaño real de la soldadura deberá ser igual que o
mayor al tamaño especificado de la soldadura (E).
(2) Las soldaduras de filete deberán combinarse por
fusión hasta la raíz de la unión, pero no necesariamente
más allá de ella.
requerirá
del
las
mismo
pruebas
de
tipo
partir
a
todos
los
de
dos
4.9 Soldaduras ranuradas de Penetración Completa
para Conexiones no-tubulares
Ver Tabla 4.2 (1) sobre los requerimientos
para calificar un WPS de una soldadura de penetración
completa en conexiones no-tubulares. Ver Figuras 4.9 –
4.11 para una plancha de prueba apropiada.
4.9.1.1
Uniones en T o de Esquina
Los especimenes de muestra para ensayos de
soldaduras ranuradas, en T o en esquina deberán ser
uniones a tope, que tengan la misma configuración de
ranura que la unión en T o de esquina que vaya a
utilizarse en la construcción, excepto que la profundidad
de la ranura no necesita exceder 1 pulgada [25 mm].
(3) El tamaño mínimo del lado (pierna) deberá cumplir
con el tamaño especificado de la soldadura de filete.
(4) Las soldaduras ranuradas de penetración parcial y
las soldaduras de filete deberán tener lo siguiente:
(a) Sin grietas
4.10 Soldaduras Ranuradas de Penetración Parcial
para Conexiones no-tubulares
4.10.1 Tipo y número de especimenes de muestra
que se van a someter a ensayo (testear)
El tipo y la cantidad de especimenes que
penetración completa en una unión a tope, entonces
deberán someterse a prueba para un WPS calificado, se
deberá prepararse una unión de muestra, y la primera
muestran en la Tabla 4.3. Deberá hacerse una soldadura
operación deberá ser la de fabricar un espécimen de
de muestra utilizando el tipo de diseño de ranura y el
muestra para la prueba de macrografía con la finalidad
WPS que vaya a usarse en la construcción, excepto que
de determinar el tamaño de la soldadura de la unión.
la profundidad de la ranura no necesita exceder 1
Entonces, el exceso de material deberá maquinarse en
pulgada [25 mm]. Para la prueba de macrografía que se
el lado del fondo de la unión hasta el espesor del tamaño
requiere a continuación, puede usarse cualquier acero
de la soldadura. Deberán preparase los especimenes de
de los Grupos I, II y III de la Tabla 3.1 para calificar el
muestra para las pruebas de tensión y curvatura y
tamaño de soldadura de cualquiera de los aceros o la
realizarse según lo requerido para las soldaduras
combinación de aceros en esos grupos. Si la soldadura
ranuradas de penetración completa. (Ver 4.9)
ranurada de penetración parcial se va a usar para las
uniones en T o de esquina, la unión a tope deberá tener
4.10.5 Soldaduras Ranuradas – Enflanchadas
una plancha de restricción temporal en la planicie de la
cara cuadrada para simular la configuración de la unión
en T. Las soldaduras de muestra deberán someterse a
prueba de la siguiente manera:
4.10.2
Verificación del tamaño de la Soldadura
mediante la Prueba de Macrografía
las soldaduras ranuradas – enflanchadas calificadas
deberán determinarse por lo siguiente:
(1) Cuando sea requerido por el Ingeniero, deberán
utilizarse las secciones de pruebas para verificar que el
tamaño
Para los WPS que estén en conformidad con
todos los aspectos con la Sección 4, deberán prepararse
tres especimenes transversales para la macrografía con
la finalidad de demostrar que se cumpla con el tamaño
designado (diseñado) de la soldadura, (que se obtiene
de los requerimientos de los WPS).
4.10.3
Los tamaños efectivos de las soldaduras para
efectivo
de
la
soldadura
se
obtenga
consistentemente.
(2) Para un set (grupo) determinado de condiciones de
los WPS, si el Contratista ha demostrado una producción
consistente
de
tamaños
efectivos
de
soldaduras
mayores que las que se muestran en la Tabla 2.1, el
Contratista puede establecer tales tamaños efectivos
Verificación de los WPS para Soldaduras
mayores de soldaduras mediante la calificación.
Ranuradas de Penetración Completa mediante la
(3) La calificación requerida por (2) deberá consistir en el
prueba de Macrografía
seccionamiento del componente redondeado, normal a
su eje, a una longitud media y en los extremos de la
Cuando un WPS ha sido calificada para una
soldadura. Tal seccionamiento deberá hacerse en una
soldadura ranurada de penetración completa y es
cantidad de combinaciones de tamaños de materiales
aplicada a las condiciones de soldadura de una
que sean representativos del rango utilizado por el
soldadura ranurada de penetración parcial, deberá
Contratista en la construcción o según lo requerido por el
requerirse tres especimenes transversales de muestra
Ingeniero.
para pruebas de macrografía con la finalidad de
demostrar que el tamaño especificado de la soldadura
4.11
sea igualado o excedido.
Soldadura de Filete para Conexiones tubulares y No-
4.10.4
Otras
verificaciones
de
WPS
mediante
Pruebas de Macrografía
Requerimientos
de
la
Calificación
de
la
tubulares
4.11.1 Tipo y número de especimenes
Si un WPS no está cubierta, ya sea por 4.10.2
El tipo y la cantidad de especimenes que
o 4.10.3, o si las condiciones de soldadura no cumplen
deberán someterse a prueba para calificar un WPS de
con un estatus precalificado, o si estas no han sido
soldadura de filete se muestra en la Tabla 4.4.
utilizadas y sometidas a pruebas para una soldadura de
4.11.2 Prueba de Soldadura de Filete
(3) La longitud de la placa deberá ser adecuada para
Una unión en T soldada con filete, según se
muestra en la Figura 4.19 para la plancha, o en la Figura
4.20 para tubería (Detalle A o Detalle B), deberá
proporcionar los especimenes de muestra para pruebas
requeridos y orientados según se muestra en la Figura
4.23.
realizarse para cada WPS y para la posición que debe
(4) Las condiciones de las soldaduras de prueba en
usarse en la construcción.
cuanto a corriente, voltaje, velocidad de avance y flujo
Una soldadura de prueba deberá ser una
de gas deberán aproximarse a aquellas que van a
soldadura de filete de una sola pasada de tamaño
utilizarse para producir soldaduras de filete en forma tan
máximo, y una soldadura de prueba deberá ser una
práctica como sea posible.
soldadura de filete de múltiples pasadas de tamaño
Estas condiciones establecen el WPS, desde
mínimo utilizadas en la construcción. Estas dos pruebas
las cuales, cuando se realizan soldaduras de filete, los
de soldaduras de filete pueden combinarse en una sola
cambios en las variables esenciales se medirán en
pieza soldada de prueba o de un conjunto armado. La
conformidad con 4.7. La plancha de prueba deberá
pieza soldada deberá cortarse en forma perpendicular a
someterse a prueba de la siguiente manera:
la dirección de la soldadura en los lugares que se
muestran en la Figura 4.19 o en la Figura 4.20, según
(1) Dos probetas de doblado de lado (Figura 4.13) y una
sea aplicable. Los especímenes que representan una
probeta para prueba de tensión del metal de soldadura
cara de cada corte constituirán un espécimen de
(del resto) (Figura 4.18), deberán obtenerse de la
muestra de prueba de macrografía y deberá someterse a
probeta de prueba, según se muestra en la Figura 4.23.
prueba en conformidad con 4.8.4.
(2) Dos probetas de doblado deberán ser testeadas en
4.11.3 Prueba de Verificación de Consumibles
conformidad con 4.8.3.1. Estos resultados deberán estar
Si, tanto, el consumible para soldar propuesto
y el WPS propuesto para soldar la plancha de prueba de
soldadura de filete, o la tubería de prueba descrita en
4.11.2 no están precalificadas ni calificadas de otro
modo por la Sección 4, es decir,
en conformidad con los requerimientos de 4.8.3.3.
(3) La tensión de la probeta para prueba deberá ser
sometida a prueba en conformidad con 4.8.3.6. El
resultado de la prueba deberá determinar el nivel de
resistencia para el consumible de soldadura, el cual
(1) Si los consumibles utilizados para soldar no están en
conformidad con las estipulaciones de precalificación de
la Sección 3; y también
deberá estar en conformidad con los requerimientos de
la Tabla 2.3, o del nivel de resistencia del metal base
que se esté soldando.
(2) Si el WPS que utiliza el consumible propuesto no ha
4.12
sido establecido por el contratista en conformidad, ya
Completa para Conexiones Tubulares
Soldaduras
Ranuradas
de
Penetración
sea, con 4.9 o 4.10, entonces deberá soldarse una
plancha
de
prueba
de
soldadura
ranurada
de
penetración completa para calificar la combinación
Las soldaduras ranuradas de penetración
completa deberán clasificarse de la siguiente manera:
propuesta.
La plancha de prueba deberá soldarse como sigue:
(1) La plancha de prueba deberá tener la configuración
ranurada que se muestra en la Figura 4.21 (Figura 4.22
para el proceso SAW) con backing de acero.
(2) La placa deberá soldarse en posición (plana) 1G.
(1) Uniones a tope de penetración completa con backing
o con torchado (Ver 4.12.1).
(2) Uniones a tope de penetración completa sin backing
soldado sólo de un lado (Ver 4.12.2).
(3) Conexiones en T, Y y en K con backing o con
torchado (Ver 4.12.3).
las soldaduras ranuradas en componentes tubulares de
(4) Conexiones en T, Y y en K sin backing soldado sólo
penetración completa requerirá lo siguiente:
de un lado (Ver 4.12.4).
(1) La calificación deberá estar en conformidad con la
4.12.1
Uniones a tope de Penetración Completa
con Backing o con Torchado
Figura 4.27 para tuberías o con la Figura 4.28 para
tuberías rectangulares.
Un WPS con backing o con torchado deberá
(2) Una Unión de Muestra o un Modelo Tubular: La
ser calificado utilizando el detalle que se muestra en la
unión de muestra o el modelo tubular deberán
Figura 4.24 (con torchado) o la Figura 4.25 (con
proporcionar a lo menos una sección de prueba de
backing).
macrografía
para
cada
una
de
las
siguientes
condiciones:
4.12.2
Uniones a tope de Penetración Completa
sin Backing soldado sólo de un lado
(a) La ranura que combine la mayor profundidad de ésta
con el ángulo menor de ranura, o la combinación de
Un WPS sin backing soldado sólo de un lado
deberá calificarse utilizando el detalle de unión que se
muestra en la Figura 4.24.
ranuras que se vayan a utilizar: realice la prueba con
soldadura en posición vertical.
(b) La abertura más angosta de la raíz que se vaya a
4.12.3 Conexiones en T, Y o en K con Backing o con
Torchado
utilizar con un ángulo de ranura de 37.5º; una prueba de
soldadura en la posición plana y una prueba de
soldadura con posición de sobre-cabeza.
Un WPS para conexiones tubulares en T, Y o
K con backing o con torchado deberá calificarse
utilizando:
(c) La abertura más ancha de la raíz que se va a utilizar
con un ángulo de ranura de 37.5º; una prueba de
soldadura a realizarse en posición plana y una prueba
(1) El diámetro externo (OD) nominal apropiado de la
de soldadura en posición de sobre-cabeza.
(d) Sólo para conexiones rectangulares calificadas, el
tubería de la Tabla 4.2 (2), y ,
ángulo mínimo de ranura, la dimensión de esquina y el
radio de esquina que se vayan a utilizar en combinación:
(2) El detalle de la unión de la Figura 4.25, o
una prueba en posición horizontal.
(3)
Para
tuberías
con
diámetros
externos
(OD)
nominales iguales que o mayores a 24 pulgadas [600
mm], la calificación de una plancha en conformidad con
4.9, utilizando el detalle de la unión de la Figura 4.25.
4.12.4 Conexiones en T, Y o K sin Backing soldado
sólo de un lado
(3) Las probetas de prueba para macrografía requeridas
en (1) y (2) anteriores, deberán examinarse en cuanto a
discontinuidades y deberán tener:
(a) Ninguna grieta
(b) Fusión completa entre las capas adyacentes del
metal de soldadura y entre el metal de soldadura y el
Cuando se requiera calificación, un WPS para
conexiones en T, Y o K sin backing soldado sólo de un
lado requerirá lo siguiente:
4.12.4.1 WPS sin estatus precalificado
Para un WPS, cuyas variables esenciales
estén fuera del rango precalificado, la calificación para
metal base.
(c) Los detalles de soldaduras deberán estar en
conformidad con el detalle especificado, pero con
ninguna de las variaciones prohibidas en 5.24.
(d)
Ningún
socavamiento
permitidos en 6.9
excederá
los
valores
(e) Para la porosidad de 1/32 pulgadas [1 mm] o mayor,
secundarios
la porosidad acumulada no deberá exceder 1/4 de
conexiones tubulares que requieren la prueba de
pulgada [6 mm].
impacto en 2.26.2.2, deberán requerirse para demostrar
(f) NO deberrá acumularse escoria, la suma de la
dimensión mayor no deberá exceder 1/4 pulgadas [6
mm].
anexados,
en
latas
de
unión
para
la energía absorbida en la prueba de impacto del metal
de soldadura de 20 pies – libra [27 J] en la Temperatura
de Servicio más baja anticipada (LAST), o 0° F [-18° C];
cualquiera que sea menor. Si las especificaciones AWS
Aquellos especimenes que no estén en
conformidad con el punto (a) hasta el punto (f) deberán
considerarse inaceptables; y desde el punto (b) al (f) no
se considerarán aplicables para soldadura por detrás (de
respaldo).
para los materiales de soldadura que se vayan a utilizar
no cumplen con este requerimiento, o si la producción de
soldadura está fuera de rango de acuerdo al ensayo
anterior; por ejemplo, las pruebas de AWS en cuanto a
las especificaciones del metal de aporte, entonces las
pruebas de impacto para el metal de soldadura deberán
4.12.4.2 Las Soldaduras Ranuradas de Penetración
Completa en WPS en Conexiones en T, Y o K con
Ángulos diedros menores que 30º
efectuarse durante la calificación del WPS; según se
describe en el Anexo III.
4.13 Conexiones tubulares de penetración parcial en
Se deberá requerir la unión de muestra
T, Y o K y uniones a tope.
descrita en 4.12.4.1 (2) (a). Las 3 secciones para
muestras de prueba de macrografía deberán cortarse de
los especimenes de prueba y deberán estar en
conformidad con los requerimientos de 4.12.4.1 (3), y
deberán mostrar la soldadura teórica requerida, (con la
debida tolerancia para las soldaduras por detrás que
vayan a descontarse, según muestran los detalles C y D
de las Figuras 3.8 - 3.10). Ver Figura 4.26 en cuanto a
detalles de la unión de prueba.
Cuando
ranuradas
de
soldaduras
ranuradas
de
K; o en las soldaduras a tope la calificación deberá estar
en conformidad con la Tabla 4.3.
4.14 Soldaduras en forma de tapón redondo y en
forma de tapón alargado para conexiones tubulares
y no tubulares.
Cuando
4.12.4.3 Soldaduras
las
penetración parcial se especifican en conexiones T, Y o
se
especifican
las
soldaduras
penetración
ranuradas tipo tapón redondo y tipo tapón alargado, los
completa WPS en conexiones en T, Y o K que
procesos de calificación de WPS deberán estar en
utilizan el proceso GMAW-S
conformidad con 4.29.
Para conexiones en T, Y y K, en donde se
utilice el proceso GMAW-S, deberá requerirse la
calificación en conformidad con la Sección 4, previo a la
soldadura de las configuraciones estándar de la uniones
detalladas
en
3.13.4.
La
unión
testeada
deberá
incorporar una soldadura de ranura en bisel simple de
37,5°, la excentricidad de la raíz y el segmento de
restricción, según se muestra en la figura 4.27.
impacto
Las especificaciones del proceso de soldadura
uniones
a
tope
(cordones
longitudinales
Procesos
de
Soldadura
que
requieren
4.15.1 Pueden utilizarse los procesos ESW, EGW,
GTAW y GMAW-S, siempre que los procesos de
calificación de WPS estén calificados en conformidad
con los requerimientos de la Sección 4. Ver Anexo A
para el proceso GMAW-S. Tenga en cuenta que las
limitaciones de las variables esenciales en la Tabla 4.5
4.12.4.4 Piezas soldadas que requieren la prueba de
para
4.15
calificación
o
circunferenciales) dentro de 0.5D de los componentes
para el proceso GMAW también se aplicará para el
proceso GMAW-S.
4.15.2 Otros procesos de Soldadura
Pueden utilizarse otros procesos de soldadura
que no estén cubiertos por 3.2.1 a 4.15.1, siempre que
los procesos de WPS califiquen mediante las pruebas
cada combinación del metal de protección y metal de
aplicables que se describen en la Sección 4 y que estén
aporte producirá metal de soldadura que tenga las
aprobados por el Ingeniero. En conjunto con las
propiedades mecánicas especificadas en la reciente
pruebas, los procesos de WPS y la limitación de las
edición de AWS A5.25, “Especificación para acero al
variables
Carbono y los electrodos de acero de baja aleación y los
esenciales
aplicables
a
los
procesos
específicos de soldaduras deberán establecerse por
fundentes
parte del Contratista que desarrolle el proceso WPS. El
electrostática), o la edición más reciente de AWS A5.26:
rango de las variables esenciales deberá basarse en
“Especificación para acero al Carbono y electrodos de
evidencia documentada de la experiencia con el
acero de baja aleación para Soldadura electrogas”,
proceso, o deberá efectuarse una serie de pruebas para
según
establecer
conformidad con el WPS.
el
límite
de
las
variables
esenciales.
para
sea
Soldadura
aplicable,
Cualquier cambio en las variables esenciales fuera del
rango así establecido, deberá requerir recalificación.
4.16 Requerimiento del WPS (proceso GTAW)
Previo al uso, el Contratista deberá preparar
un WPS y calificar cada uno en conformidad con los
requerimientos de la Sección 4.
4.17 Requerimiento del Proceso de Soldadura
(procesos ESW / EGW)
Electroslag”
cuando
esté
(Escoria
soldado
en
PARTE C
Calificación del Comportamiento
4.18 General
Las pruebas de calificación de performance
requeridas por este código son pruebas específicamente
creadas para determinar la habilidad del soldador, un
operador de soldadura o de un pinchador para producir
buenas soldaduras. Las pruebas de calificación no tiene
la intención de ser utilizadas como pautas para todas las
Previo al uso, el Contratista deberá preparar y
soldaduras o para las soldaduras por puntos (pinchazos)
calificar cada procedimiento de soldadura para el
durante la construcción real. Estas últimas deberán
proceso ESW o EGW que vaya a utilizar de acuerdo a
efectuarse en conformidad con un WPS.
los requerimientos de la Sección 4. Los WPS deberán
incluir los detalles de la unión, el tipo y diámetro del
metal de aporte, el amparaje, voltage (tipo y polaridad),
velocidad de avance vertical si no es una función
automática de longitud de arco o la cantidad de depósito,
la oscilación (velocidad transversal, longitud y tiempo de
breve parada de movimiento), tipo de protección
incluyendo la velocidad de flujo y el punto de rocío del
gas o del tipo de fundente, tipo de zapata de moldura,
PWHT si se usa, y otra deformación pertinente.
4.18.1.1 Soldadores
Las posiciones de producción de soldaduras
para las que un soldador esté calificado deberán estar
en conformidad con la Tabla 4.9.
4.18.1.2 Operadores de Soldaduras
La calificación de un operador de soldadura en
una plancha en el 1G (posición plana) o 2G (posición
horizontal) calificará al operador de soldadura para
4.17.1 Calificación previa
Con la aprobación del Ingeniero, puede
aceptarse la evidencia apropiadamente documentada de
la calificación previa de los procesos de los WPS que se
vayan a emplear.
4.17.2 Requerimientos para la Prueba de Tensión de
todo el metal de soldadura.
Previo al uso, el Contratista deberá demostrar,
por medio de la prueba descrita en la Sección 4, que
soldar una cañería o tubería mayor que 24 pulgadas
[600 mm] de diámetro o una plancha para la posición
calificada, excepto que la calificación en la posición 1G
también deberá calificar para soldadura de filete en las
posiciones 1F y 2F, y la calificación en la posición 2G
también deberá calificar para las soldaduras de ranura
en la posición 1G, y para la soldadura de filete en las
posiciones 1F y 2F.
4.18.1.3 Pinchadores
Un pinchador deberá ser calificado por una
4.19.1.1 Substitución de la Prueba Radiográfica por
ensayos de doblado guiados
Excepto para uniones soldadas por el proceso
plancha de prueba en cada posición en la cual se vaya a
efectuar una soldadura por puntos.
GMAW-S, el examen radiográfico de una probeta de
plancha o cañería para precalificación de un soldador u
4.18.2 Espesores y Diámetros para la Producción de
operador puede realizarse en lugar de los ensayos de
Soldadura Calificada
doblado guiados descritos en la Parte C (Ver 4.30.3 para
requerimientos RT).
4.18.2.1 Soldadores u Operadores de Soldadura
El rango de espesores y diámetros de la
producción de soldaduras calificadas para las que un
soldador u operador de soldadura califiquen, deberá
estar en conformidad con la Tabla 4.10.
4.18.2.2 Pinchadores
En vez de las pruebas mecánicas o RT o de la
calificación de estructuras armadas, un operador de
soldadura puede ser calificado por RT de las15 pulgadas
iniciales [380 mm] de una producción de una soldadura
de ranura. El rango de espesor del material calificado
deberá ser el que se muestra en la Tabla 4.10.
4.19.1.2 Pruebas de doblado guiados
La calificación del pinchador deberá calificar
para espesores mayores que o iguales a 1/8 pulgada [3
mm] y todos los diámetros.
4.18.3 Calificación del Soldador y del Operador de
Soldaduras mediante de la Prueba de Calificación de
WPS
Un soldador u operador de soldaduras también
puede ser calificado para soldar una placa de prueba de
calificación WPS, una cañería o tubería que cumpla con
los requerimientos de 4.8. Por lo tanto, el soldador o el
operador de soldadura está calificado en conformidad
con 4.18.1 y 4.18.2.
4.19 Tipo de Prueba de Calificación Requerida
4.19.1 Soldadores y Operadores de soldadura
El tipo y el número de pruebas de calificación
requeridas para los soldadores u operadores de
Los especimenes de muestra para pruebas
mecánicas deberán prepararse cortando la plancha de
prueba, la cañería o tubería, según se muestra en las
figuras 4.21, 4.29, 4.30, 4.31, 4.32 y 4.33 para la
calificación del soldador, o las Figuras 4.22, 4.32 o 4.35
para
la
calificación
del
operador
de
soldaduras;
cualquiera que sea aplicable. Estos especimenes
deberán ser aproximadamente rectangulares en la
sección transversal, y preparados para las pruebas en
conformidad con las Figuras 4.12, 4.13, 4.14 o 4.18;
cualquiera que sea aplicable.
4.19.2 Pinchadores
El pinchador deberá hacer una soldadura por
punto de un tamaño máximo de ¼ de pulgada [6 mm],
aproximadamente de una longitud de 2 pulgadas [50
mm] en el especimen de interrupción de la soldadura de
filete; tal como aparece en la Figura 4.38.
soldaduras deberán estar en conformidad con la Tabla
4.10. Los detalles de los requerimientos de los Ensayos
4.19.2.1 Envergadura de la Calificación
no – destructivos y de las pruebas mecánicas se
encuentran en las siguientes subsecciones.
Un pinchador que apruebe la prueba de la
interrupción de la soldadura deberá estar calificado para
1) Inspección visual (Ver 4.81) (Use los requerimientos
soldar por puntos (pinchar) todos los tipos de uniones
de WPS)
(excepto las soldaduras de ranura de penetración
2) Doblado de laaado, cara y raíz (Ver 4.8.3.1) (use los
completa soldadas de un lado sin “backing”; por ejemplo,
requerimientos de WPS)
uniones a tope y conexiones en T, Y y K) para el
3) Macrografía (Ver 4.30.2)
proceso y en la posición en la cual el pinchador esté
4) Interrupción de la Soldadura de filete (Ver 4.30.4)
calificado.
Las soldaduras por puntos en la excepción4.23
anterior
Soldaduras de ranura de penetración completa para
deberán ser efectuadas por soldadores totalmente
conexiones no tubulares.
calificados para el proceso y en la posición en la cual
debe hacerse la soldadura.
Ver Tabla 4.9 para los requerimientos de la
4.20 Tipos de soldadura para calificación del
calificación del soldador o del operador de soldadura en
comportamiento (Performance) del Operador de
conexiones no tubulares. Tome en cuenta que la
Soldaduras, y del Soldador.
calificación en uniones con “backing” califica para
uniones de producción de soldaduras que son torchadas
Con el propósito de la calificación del soldador
y soldadas desde el segundo lado.
y del operador de soldaduras, los tipos de soldaduras
deberán clasificarse como sigue:
1) Soldaduras de ranura de penetración completa para
4.23.1 Planchas de calificación del soldador
Los siguientes números de figuras se aplican a
conexiones no tubulares (Ver 4.23)
los requerimientos de posición y espesor para los
2) Soldaduras de ranura de penetración parcial para
soldadores.
conexiones no tubulares (Ver 4.24)
3) Soldaduras de filete para conexiones no tubulares
1) Figura 4.21- Todas las posiciones – Espesor ilimitado
(Ver 4.25)
2) Figura 4.29 – Posición horizontal – Espesor ilimitado
4) Soldaduras de ranura de penetración completa para
3) Figura 4.30 – Todas las posiciones – Espesor limitado
conexiones tubulares (Ver 4.26)
4) Figura 4.31 – Posición horizontal – Espesor limitado
5) Soldaduras de ranura de penetración completa para
conexiones tubulares (Ver 4.27)
4.23.2 Plancha de Calificación del Operador de
6) Soldaduras de filete para conexiones tubulares (Ver
Soldaduras para los procesos ESW / EGW
4.28)
7) Soldaduras tipo tapón redondo o tipo tapón alargado
La plancha de prueba para la calificación de un
para conexiones tubulares y no tubulares (Ver 4.29)
operador de soldadura que no utilice los procedimientos
4.21 Preparación de formularios para calificación de
estar en conformidad con la Figura 4.22. Esta deberá
EGW o ESW o soldaduras tipo tapón redondo deberá
cumplimiento (Performance)
calificar a un operador de soldaduras
para las
soldaduras de ranura y de filete en material de espesor
El personal de soldadura deberá seguir un
ilimitado para el proceso y posiciones testeadas.
WPS aplicable para la prueba de calificación requerida.
La prueba de calificación para un operador de
Deberán aplicarse todas las limitaciones de las variables
soldaduras con los procedimientos ESW o EGW deberá
esenciales WPS de 4.7, además de las variables
consistir en soldar una unión del espesor máximo del
esenciales de comportamiento de 4.22.
material que se va a utilizar en la construcción, pero el
“El registro de Calificación de Comportamiento de
espesor del material de la soldadura de prueba no
Soldadura” (WPQR) deberá servir como verificación
necesita exceder 1-1/2 pulgadas [38 mm], (Ver Fig.
escrita y listará todas las variables esenciales de la
4.35). Si se efectúa una prueba de soldadura de espesor
Tabla 4.11. Las formas sugeridas se encuentran en el
de 1-1/2 pulgada [38 mm] no es necesario realizar una
prueba para un espesor menor. La prueba deberá
Anexo E.
calificar al operador de soldadura para aquellas
4.22 Variables esenciales
soldaduras de ranura y de filete en material de espesor
ilimitado para esta prueba de proceso y posición.
Los cambios más allá de la limitación de
variables esenciales para los soldadores, operadores de
soldadura o pinchadotes que aparecen en la Tabla 4.11
deberán requerir recalificación.
4.24
Soldaduras
Ranuradas
de
Penetración
parcial para conexiones no tubulares.
(6) Conexión en T, Y y K de soldaduras de ranura de
penetración completa, soldadas de un lado sin “backing”
o torchado en la tubería rectangular. Las opciones son
La calificación para soldaduras de ranura de penetración
las siguientes:
completa deberá calificar para todas las soldaduras de
ranura de penetración parcial.
(a) Figura 4.27 en cañería (cualquier diámetro) o en
4.25 Soldaduras de Filete para conexiones no
(b) Figura 4.27 en tubería rectangular con especimenes
tubulares
de muestra para ensayo de macrografía que se han
tubería rectangular, más Fig. 4.28 en tubería rectangular.
quitado de las ubicaciones que se muestran en la Fig.
La calificación de las soldaduras de ranura de
penetración
completa
deberán
calificar
para
4.28.
las
soldaduras de filete. Sin embargo, en donde sólo se
Ver Tabla 4.10 para los rangos de producción
requiera la calificación de la soldadura de filete, vea la
de diámetro y espesor calificados para la prueba de
Tabla 4.10.
diámetros y espesores del armado estructural.
4.26 Soldaduras de ranura de penetración completa
4.26.1 Otros detalles de la unión de los WPS
para conexiones tubulares
Para los detalles de la unión de WPS, o de
Las pruebas para calificación del soldador o
profundidad asumida para soldaduras de buena calidad
del operador de soldaduras deberá utilizar los siguientes
que sean más difíciles que las descritas aquí, deberá
detalles:
efectuarse una prueba que se describe en 4.12.4.2 por
parte de cada soldador, además de las pruebas 6GR
(1) Uniones a tope de las soldaduras de ranura de
(Ver Fig. 4.27 o 4.28). la posición de prueba debería ser
penetración completa con “backing” o torchado en la
vertical.
cañería. Use Fig. 4.25
4.27 Soldaduras de ranura de penetración parcial
(2) Uniones a tope de las soldaduras de ranura de
para conexiones tubulares.
penetración completa sin “backing” o torchado. Use Fig.
La calificación para las soldaduras de ranura
4.24.
de penetración completa en conexiones tubulares
(3) Uniones a tope de las soldaduras de ranura de
deberá calificar para todas las soldaduras de ranura de
penetración completa o conexiones en T, Y y K con
penetración parcial.
“backing” en tuberías rectangulares. Use Fig. 4.25 en
cañerías
(cualquier diámetro), plancha o tubería
4.28 Soldaduras de Filete para conexiones tubulares
rectangular.
Ver Tabla 4.10 para los requerimientos de
(4) Conexiones en T, Y y K de soldaduras de ranura de
calificación de soldadura de filete.
penetración completa, soldadas de un lado con “backing”
en la tubería. Utilice la Fig. 4.25 en tuberías de diámetro
4.29
apropiado.
Tapón Alargado para Conexiones Tubulares y No-
Soldaduras tipo Tapón Redondo o tipo
tubulares
(5) Conexiones en T, Y y K de soldaduras de ranura de
penetración completa, soldadas de un lado sin “backing”
en la tubería. Use Fig. 4.27
La calificación para las soldaduras de ranura
de penetración completa en conexiones tubulares o notubulares deberán calificar para todas las soldaduras tipo
tapón redondo o tipo tapón alargado.
Ver Tabla 4.9 solamente para la calificación de
la soldadura tipo tapón redondo y tipo tapón alargado. La
4.30.2.2 Ensayo
de
Macrografía
para
las
Conexiones en T, Y y K.
unión deberá consistir en un orificio de 3/4 pulgadas [20
mm] de diámetro en una plancha de espesor de 3/8
La unión de esquina para la prueba de
pulgadas [10 mm] con una plancha de respaldo de un
macrografía de conexiones en T, Y y K en tuberías
espesor mínimo de 3/8 pulgadas [10 mm]. (Ver Figura
rectangulares en la Figura 4.28, deberán tener cuatro
4.37).
especimenes para ensayos de macrografía cortados a
partir de las esquinas soldadas en ubicaciones que se
4.30 Métodos de Prueba y Criterios de Aceptación
muestran en la Figura 4.28. Una superficie de cada
para la Calificación del Soldador y del Operador de
espécimen de esquina deberá suavizarse para el
Soldadura
decapado con ácido.
4.30.1 Inspección Visual
(Figura 4.27) está utilizando la tubería rectangular los
Si el soldador testeado en un cupón 6GR
cuatro especimenes de esquina requeridos para el
Ver 4.8.1 para criterios de aceptación
ensayo de macrografía pueden cortarse a partir de las
esquinas del cupón 6GR de manera similar a la Figura
4.30.2 Ensayo de Macrografía
4.28. Una superficie de cada espécimen de esquina
deberá suavizarse para el decapado con ácido.
Los especimenes de muestra para ensayos
deberán prepararse con una terminación apropiada para
4.30.2.3 Criterios de Aceptación para la Ensayo de
el ensayo de macrografía.
Macrografía
Una solución apropiada deberá utilizarse para
que el decapado con ácido entregue una definición clara
de la soldadura.
Para una calificación aceptable, cuando se
realice una inspección visual, el espécimen de prueba
deberá estar en conformidad con los siguientes
4.30.2.1 Ensayos de Macrografía en Soldaduras de
requerimientos:
Filete y de Tipo Tapón Redondo
(1) La soldaduras de filete deberán fusionarse a la raíz
Los ensayos de macrografía en soldaduras de
de la unión, pero no necesariamente más allá de ella.
tipo tapón redondo deberán cortarse a partir de las
uniones de prueba según:
(2) El tamaño mínimo de la pata deberá cumplir con el
(1) La calificación del soldador – Figura 4.37
tamaño de la soldadura de filete especificado.
(2) La calificación del operador de soldadura – Figura
(3) Las soldaduras de filete y la unión de esquina para
4.37
ensayos de macrografía en conexiones en T, Y y en K,
en tuberías rectangulares (Figura 4.28), deberá:
Para las pruebas de macrografía en la
soldadura de filete deberá cortarse a partir de las
(a) Estar libre de agrietamiento
uniones de prueba según:
(b) Fusión completa entre las capas adyacentes de .los
(a) La calificación del soldador – Figura 4.36
metales de soldadura y entre el metal de soldadura y el
metal base.
(b) La calificación del operador de soldadura – 4.36
(c) Los perfiles de soldaduras deberán estar en
La superficie para el ensayo de macrografía
deberá estar suave para el decapado con ácido.
conformidad con el detalle propuesto, pero sin ninguna
de las variaciones prohibidas en 5.24.
(d) El socavamiento no deberá exceder 1/32 pulgadas [1
fondo, a cada lado). La cañería o tubería de prueba de
mm].
soldadura inferior a 4 pulgadas [100 mm] de diámetro
requerirá un RT del 100%.
(e) Para porosidad de 1/32 pulgadas [1 mm] o mayores,
la porosidad acumulada no deberá exceder 1/4 de
4.30.3.1 Criterio de Aceptación de RT
pulgada [6 mm].
Para una calificación aceptable, la soldadura,
(f) No debe haber escoria acumulada y la suma de las
según lo revelado por la radiografía, deberá estar en
dimensiones mayores no deberán exceder 1/4 pulgada
total conformidad con los requerimientos de 6.12.2;
[4 mm]
excepto que 6.12.2.2 no deberá aplicarse.
(4) Las soldaduras tipo tapón redondo deberán:
4.30.4 Prueba de interrupción de la soldadura de Filete.
(a) No presentar agrietamiento.
La longitud total de la soldadura de filete
deberá examinarse visualmente, y luego un espécimen
(b) Fusión completa para los “backing” y para los lados
de muestra de 6 pulgadas de largo [150 mm] (Ver Figura
del orificio.
4.36), o una cuarta parte del conjunto estructural de
cañería con soldadura de filete deberá cargarse de tal
(c) No presentar escoria visible en exceso de 1/4 de
manera que la raíz de la soldadura esté en tensión. Al
pulgada [6 mm] de longitud total acumulada.
menos, un inicio y término de soldadura deberá incluirse
dentro del especimen de prueba. La carga deberá
4.30.3 Ensayo de Radiografía (RT)
incrementarse o registrarse hasta que la fractura del
especimen se doble sobre si misma.
Si se utiliza el ensayo de radiografía (RT) en
vez de las pruebas de doblado descritos, el refuerzo de
4.30.4.1 Criterio de Aceptación para la Prueba de
soldadura no necesita esmerilarse o suavizarse de algún
Interrupción de la Soldadura de filete
otro modo para la inspección; a menos que las
irregularidades de su superficie o unión con el metal
Para aprobar el examen visual previo a la
base pudieran provocar discontinuidades objetables a la
prueba de interrupción, la soldadura deberá presentar
soldadura que se obscurecieran en la radiografía. Si se
una apariencia razonablememnte uniforme y deberá
quita el “backing” para el RT, la raíz deberá esmerilarse
estar libre de traslapamiento, grietas y socavamiento
a ras con el metal base (Ver 5.24.4.1).
excesivo en cuanto a los requerimientos de 6.9. No
El procedimiento y la técnica de RT deberá
estar en conformidad con los requerimientos de la Parte
deberá haber porosidad visible en la superficie de la
soldadura.
E, Sección 6. Para la calificación del soldador, excluya 1-
El espécimen quebrado deberá aprobarse si:
1/4 pulgada [32 mm] en cada extremo de la soldadura
que se va a evaluar en la probeta de ensayo: para la
(1) El espécimen se dobla sobre si mismo, o
calificación del operador de soldadura excluya 3
pulgadas [75 mm] en cada extremo de la longitud de la
(2) La soldadura de filete, si está fracturada, tiene una
plancha de prueba. La cañería o tubería soldada para la
fractura de superficie que muestra la fusión completa de
probeta de 4 pulgadas [100 mm] de diámetro o mayor,
la raíz de la unión sin ninguna inclusión o porosidad
deberá examinarse como mínimo la mitad del perímetro
mayor que 3/32 pulgadas [2.5 mm] en su dimensión
de soldadura seleccionada para incluir una muestra de
mayor, y,
todas las posiciones soldadas. (Por ejemplo, una cañería
o tubería de prueba, soldada en la posición 5G, 6G o
(3) La suma de las dimensiones mayores de todas las
6GR deberá radiografiarse a partir de la línea central de
inclusiones y porosidad no deberá exceder 3/8 pulgadas
la parte superior hasta la línea central superior hasta el
[10 mm] en el espécimen de 6 pulgadas de largo.
4.30.5 Probeta de doblado de raíz, superficie y de
estas nuevas pruebas deberán cumplir con todos los
lado
requerimientos especificados.
Ver 4.8.3.3 para criterios de aceptación.
4.32.1.2 Nuevas Pruebas (Re-testeo) después de un
4.31 Método de Pruebas y Criterios de Aceptación
Entrenamiento o Práctica Posterior
para la Calificación del Pinchadores
Puede hacerse un re-testeo, siempre que haya
Deberá aplicarse una fuerza al espécimen
evidencia de que el soldador o el operador de soldadura
hasta que ocurra la ruptura (Figura 4.34). La fuerza
haya tenido entrenamiento o práctica posterior. Deberá
puede ser aplicada por cualquier medio conveniente. La
realizarse un completo nuevo re-testeo sobre los tipos y
superficie de la soldadura y de la fractura deberán
posiciones falladas o cuestionadas.
examinarse visualmente por si hubiera defectos.
4.32.1.3 Re-testeo después de un lapso del Período
4.31.1 Criterios de Aceptación Visual
de Calificación o Efectividad
La soldadura por puntos deberá presentar una
apariencia razonablemente uniforme y deberá estar libre
de traslapamiento, grietas y socavamiento que exceda
1/32 pulgada [1 mm]. No deberá haber porosidad visible
sobre la superficie de la soldadura por puntos.
4.31.2
Criterios
de
Aceptación
de
Cuando
el
periodo
de
calificación
de
efectividad haya expirado en cuanto a la calificación del
soldador o del operador de soldadura; deberá requerirse
una prueba de recalificación.
Los soldadores tienen la opción de utilizar un espesor
Ensayos
Destructivos
para prueba de 3/8 pulgadas [10 mm] para calificar
cualquier espesor de soldadura que sea mayor que o
igual a 1/8 pulgada [3 mm].
La superficie fracturada de la soldadura por
puntos deberá mostrar fusión con la raíz, pero no
necesariamente más allá de ella, y no deberá exhibir
4.32.1.4 Excepción – Falla (fracaso) de un Re-testeo
de Recalificación
fusión incompleta con los metales base o cualquier
inclusión o porosidad superior a 3/32 pulgadas [2.5 mm]
en la dimensión mayor.
No
deberá
permitirse
un
re-testeo
inmediatamente después de haber fallado en una nueva
prueba de recalificación. Este será permitido solamente
4.32 Sometimiento a Nuevas Pruebas (Re-testeo)
después de un entrenamiento y una práctica posterior,
según 4.32.1.2.
Cuando un soldador, operador de soldadura o
pinchador, ya sea que falle (fracase) en una prueba de
4.32.2
calificación o que si hubiera una razón específica para
Pinchador
Requerimientos
para
el
Re-testeo
del
cuestionar sus habilidades de soldadura, o que su
período
de
efectividad
hubiese
expirado,
deberá
4.32.2.1 Re-testeo sin Entrenamiento Adicional
aplicarse lo siguiente:
4.32.1 Requerimientos para un Re-testeo (nuevo
sometimiento a pruebas) de un Soldador y un
Operador de Soldadura
4.32.1.1 Re-testeo Inmediato
Este puede consistir en dos soldaduras de
cada tipo y posición en que el soldador o el operador de
soldadura hubiese fallado. Todos los especimenes para
En caso de que fracase en los requerimientos
de las pruebas, el pinchador puede realizar un re-testeo
sin capacitación adicional.
4.32.2.2 Re-testeo después de una Capacitación o
Prácitica Posterior
Puede realizarse un re-testeo, siempre que el
pinchador haya tenido una capacitación o práctica
posterior. Deberá requerirse un completo re-testeo.
Tabla 4.2
Calificación de WPS de soldaduras de Ranura de penetración completa: Número y tipo de Especímenes para Ensayo y
Diámetros calificados (Ver 4.4) (Dimensiones en Pulgadas)
1. Pruebas en la Plancha
1,2
2. Pruebas en cañerías o tuberías 1,7
Prueba en ESW y EGW
1,8
Notas:
1. Todas las soldaduras de las planchas de prueba, cañerías o tuberías deberán inspeccionarse visualmente (Ver 4.8.1) y someterse a
ensayos no destructivo (Ver 4.8.2). Se requerirá de una plancha de prueba, cañería o tubería para cada posición calificada.
2. Ver figuras 4.10 y 4.11 sobre requerimientos de la plancha de prueba.
3. Para soldaduras de ranura rectangulares que estén calificadas sin torchado, el espesor máximo calificado deberá limitarse de
acuerdo al espesor de la plancha de prueba.
4. La calificación de la soldadura de ranura de penetración completa en cualquier espesor o diámetro deberá calificar cualquier tamaño
de soldadura de filete o soldadura de ranura de penetración parcial para cualquier espesor.
5. La calificación para cualquier diámetro de cañería deberá calificar todos los espesores y profundidades de la sección rectangular
6. Cuando esté especificado, las pruebas de tenacidad deberán estar en conformidad con el Anexo III
7. Ver tabla 4.1 para detalles de ranuras requeridos para la calificación de soldaduras a tope en conexiones tubulares.
8. Ver Figura 4.9 para requerimientos de la plancha.
Tabla 4.2
Calificación de WPS de soldaduras de Ranura de penetración completa: Número y tipo de Especímenes para Ensayo y
Diámetros calificados (Ver 4.4) (Dimensiones en Milimetros)
1. Pruebas en la Plancha 1,2
2. Pruebas en cañerías o tuberías 1,7
Prueba en el proceso ESW y EGW
1,8
Notas:
1. Todas las soldaduras de las planchas de prueba, cañerías o tuberías deberán inspeccionarse visualmente (Ver 4.8.1) y someterse a
ensayos no destructivo (Ver 4.8.2). Se requerirá de una plancha de prueba, cañería o tubería para cada posición calificada.
2. Ver figuras 4.10 y 4.11 sobre requerimientos de la plancha de prueba.
3. Para soldaduras de ranura rectangulares que estén calificadas sin torchado, el espesor máximo calificado deberá limitarse de
acuerdo al espesor de la plancha de prueba.
4. La calificación de la soldadura de ranura de penetración completa en cualquier espesor o diámetro deberá calificar cualquier tamaño
de soldadura de filete o soldadura de ranura de penetración parcial para cualquier espesor.
5. La calificación para cualquier diámetro de cañería deberá calificar todos los espesores y profundidades de la sección rectangular
6. Cuando esté especificado, las pruebas de tenacidad deberán estar en conformidad con el Anexo III
7. Ver Tabla 4.1 para detalles de ranuras requeridas para la calificación de soldaduras a tope en conexiones tubulares.
8. Ver Figura 4.9 para requerimientos de la plancha.
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Detalle A = 2 ó 3 pulgadas de Diámetro [50 mm ó 75 mm de Diámetro]
Detalle B – 6 u 8 pulgadas de Diámetro
Localización del espécimen de prueba de impacto según
[ 150 mm ó 200 mm de Diámetro ]
la dimensión de la cañería, si se requiere
Detalle C –
Nota General: Pueden requerirse cañerías o tuberías de pruebas duplicadas o cañerías más grandes de dimensión de
prueba, cuando la prueba de impacto está especificada en los documentos de contrato o en las especificaciones.
Figura 4.7 Localización de los especimenes de ensayo para pruebas de tuberías rectangulares soldadas (Ver 4.8)
Parte superior de la tubería para las posiciones 5G, 6G y 6GR.
Figura 4.8 Localización de los Especímenes de ensayo para pruebas de tuberías rectangulares soldadas. (ver 4.8)
Notas Generales:
•
La configuración de la ranura se muestra sólo como ilustración. La ranura perfilada testeada deberá
estar en conformidad con el perfil de producción de la ranura que se esté calificando.
•
Cuando se requieran especimenes para prueba de impacto, vea el Anexo III sobre requerimientos.
•
Todas las dimensiones son mínimas.
Figura 4.9 Localización de los especímenes de ensayo en las planchas de prueba soldadas, para calificación de los
WPS en los procesos ESW y EGW. (Ver 4.8).
Notas generales:
•
La configuración de la ranura se muestra sólo como ilustración. La ranura perfilada testeada deberá
estar en conformidad con el perfil de producción de la ranura que se esté calificando.
•
Cuando se requieran probetas de impacto, los especímenes deberán quitarse de sus posiciones, como
lo muestra el Anexo III, Fig. III 1
•
Todas las dimensiones son mínimas.
Figura 4.10 Localización de especimenes de ensayo para pruebas de placas soldadas de 3/8
pulgadas [10 mm] de espesor y menores - calificación WPS (Ver 4.8).
Notas generales:
•
La configuración de la ranura se muestra sólo como ilustración. La ranura perfilada testeada deberá
estar en conformidad con el perfil de producción de la ranura que se esté calificando.
•
Cuando se requieran probetas de impacto, los especímenes deberán quitarse de sus posiciones, como
lo muestra el Anexo III, Fig. III 1
•
Todas las dimensiones son mínimas.
Figura 4.11 Localización de especímenes de ensayo para pruebas de planchas soldadas de
3/8 pulgadas [10 mm] de espesor y menores - calificación WPS (Ver 4.8).
Notas Generales:
•
T = Espesor de la placa ó cañería.
•
Cuando el espesor de la placa de prueba es menor que 3/8 pulgadas [10 mm], el espesor nominal deberá utilizarse para
las curvaturas de superficie y raíz.
Notas:
1.
Puede ser necesario un espécimen de mayor longitud cuando se utilice una unión de montaje tipo envoltura, o cuando
se someta a prueba acero con un límite de fluencia de 90 Ksi [620 MPa] o más.
2.
3.
Estos bordes pueden cortarse con calor y pueden o no ser maquineados.
El refuerzo y “baching” metálico de la soldadura, si los hubiera, deberá quitarse rasante con la superficie del espécimen
(Ver 5.24.4.1 y 5.24.4.2). Si se utiliza un refuerzo en nicho, esta superficie puede maquinarse a una profundidad que no
exceda la del nicho para quitar el backing metálico; en ese caso, el espesor del espécimen terminado deberá ser el que
se especifica anteriormente. Las superficies cortadas deberán suavizarse y quedar paralelas.
Notas:
1.
Puede ser necesario un espécimen de mayor longitud cuando se utiliza una unión de doblado tipo envoltura, o
cuando se somete a prueba acero con un límite de fluencia de 90 Ksi [620 MPa] o más.
2.
Para planchas de un espesor mayor a 1 – ½ pulgadas [38mm] de espesor, el especimen deberá cortarse en
bandas aproximadamente iguales con T entre ¾ pulgadas [20mm] y 1 – ½ pulgadas [38mm] y luego someter a
prueba cada banda.
3.
t = espesor de la plancha o cañería.
Figura 4.13 – Especímenes de doblado de lado (Ver 4.8.3.1)
Nota General: Debido a la capacidad limitada de algunas máquinas para ensayos de tracción, las dimensiones del espécimen para aceros del
Anexo M pueden convenirse según lo acordado por el Ingeniero y el Fabricante.
Notas:
1. Si es posible, es deseable hacer la sección adherida, lo suficientemente larga como para permitir que el espécimen prolongue dentro de las
retenciones en una distancia igual a los dos tercios o más de la longitud de ellas.
2. Los extremos de la sección reducida no deberán diferir en cuanto al ancho en más de 0.004 pulgadas [0.102 mm]. Además, puede haber
una disminución gradual en el ancho, desde los extremos hacia el centro, pero el ancho de cada extremo no deberá ser mayor de 0.015
pulgadas [0.381 mm] mayores que el ancho en el centro.
3. Pueden utilizarse los anchos más angostos (W y C) cuando sea necesario. En tales casos, el ancho de la sección reducida debería ser tan
grande como lo permita el ancho del material que se esté sometiendo a prueba. Si el ancho del material es menor que W, los lados pueden
ser paralelos a lo largo de toda la longitud del especimen.
4. Para especimenes estándar tipo-plancha, los extremos de estos deberán ser simétricos con la línea central de la sección reducida dentro de
¼ pulgada [6mm].
5. La dimensión t es el espesor del espécimen según lo que entregan las especificaciones aplicables al material. El espesor nominal mínimo de
especimenes de 1 – ½ pulgada [38mm] de ancho deberá ser de 3/16 pulgadas [5mm], excepto como lo permita la especificación del
producto.
6. Para planchas de un grosor superior a 1 – ½ pulgadas [38mm] los especímenes pueden cortarse en bandas aproximadamente iguales. Cada
banda deberá tener a lo menos un espesor de ¾ pulgadas [20 mm]. Los resultados de los ensayos de cada banda deberán cumplir con los
requerimientos mínimos.
Figura 4.14 Especímenes de tensión para sección reducida. (Ver 4.8.3.4)
Nota General:
Las caras de la matriz interior y el pistón tubular deberán maquinarse para un acabado.
Figura 4.15 Plantilla para prueba de doblado guiada. (Ver 4.8.3)
Figura 4.16 Plantilla para prueba de doblado guiado con Envoltura Alternativa
Figura 4.17 Plantilla para prueba de doblado guiado, equipada con rodillo alternativo, para la
eyección del fondo del espécimen de ensayo (Ver 4.8.3)
Notas Generales:
•
La sección reducida puede tener un enflanchamiento gradual desde los extremos hacia el centro, con los extremos
no más que el 1% mayor de diámetro que el centro (controlando la dimensión).
•
Si se desea, la longitud de la sección reducida puede aumentarse para acomodar un extensiómetro de cualquier
longitud de calibre conveniente. Las marcas de referencia para la medición de la elongación debería espaciarse
según la longitud del calibre indicado.
•
La longitud del calibre y los filetes deberán ser tal como se muestran, pero los extremos pueden ser de cualquier
forma para que se ajuste a los soportes de la máquina de prueba, de tal manera que la carga debería ser axial. Si
los extremos se van a sostener en terrazas de cuña, es deseable, si es posible, hacer que la longitud de la sección
de tenaza sea lo suficientemente grande como para permitir que el espécimen se extienda en las tenazas a una
distancia igual a dos tercios o más de la longitud de ellas.
Figura 4.18 Especimen de muestra para prueba de tensión en metal completamente soldado.
Nota General:
En donde el espesor máximo de la plancha utilizada en producción sea inferior al valor que se muestra
arriba, el espesor máximo de las piezas de producción pueden sustituirse por T1 y T2
Figura 4.19 Pruebas de buen estado de soldaduras de filete para la calificación de los WPS
(Ver 4.11.2)
Notas Generales:
•
Ver tabla 4.1 para los requerimientos de posición.
•
La cañería deberá ser de un espesor suficiente para evitar la fundición
Localización de los especímenes de ensayo en cañerías soldadas – calificación de los WPS
Notas Generales:
•
Ver tabla 4.1 sobre requerimientos de la posición
•
La cañería deberá ser de un espesor suficiente para evitar la fundición
•
Todas las dimensiones son mínimas
Figura 4.20 Prueba de buen estado de soldadura de filete en cañería – Calificación de los
WPS (Ver 4.11.2)
Nota General:
Nota:
Cuando se use RT, no deberá haber pinchazos en el área de prueba.
El espesor del “backing” metálico deberá ser de ¼ pulgada [6mm] mínimo hasta 3/8 pulgadas [10mm] máximo; el
ancho del “backing” metálico deberá ser de 3 pulgadas [75mm] mínimo cuando no se quite para RT, excepto 1 pulgada
mínimo [25mm]
Figura 4.21 Placa de prueba para espesor ilimitado – Calificación del Soldador (Ver 4.23.1)
Notas Generales:
•
Cuando se utiliza el ensayo RT no deberá haber pinchazos de soldadura en esta área de prueba.
•
La configuración de la unión de un WPS calificado puede utilizarse en lugar de la configuración de la ranura que se
muestra aquí.
Nota:
1.
El espesor del “backing” metálico deberá ser mínimo de 3/8 pulgadas [10mm] hasta ½ pulgada [12mm] máximo; el
ancho del “backing” metálico deberá ser mínimo de 3 pulgadas [75mm] cuando no se quite para el ensayo RT; de lo
contrario 1 – ½ pulgada [40mm] mínimo.
Figura 4.22 Placa de prueba para espesor ilimitado – Calificación del Operador de soldadura
Figura 4.23 Localización del espécimen de ensayo para la prueba de plancha soldada de 1
pulgada [25mm] de espesor – La verificación de los consumibles para la calificación de los
WPS de soldadura de Filete (Ver 4.11.3)
Nota general:
T = Calificación del espesor de pared de cañería o tubo rectangular.
Figura 4.24 Unión a tope tubular – Calificación del soldador o WPS – sin “backing” metálico
(Ver 4.12.1, 4.12.2, y 4.26)
Nota general:
T = Calificación del espesor de pared de cañería o tubo rectangular.
Figura 4.25 Unión a tope tubular – Calificación del soldador o WPS – sin “backing” metálico
(Ver 4.12.1, 4.12.2, y 4.26)
Figura 4.26 Prueba del ángulo agudo en inclinación (área en donde el ángulo es menor que 90°)
(No se muestran las restricciones) (Ver 4.12.4.2)
Figura 4.27 Unión de prueba para conexiones en T, Y y K sin “backing” metálico en cañería o en tubería
rectangular. Calificación del soldador y WPS. (Ver 4.12.4.1 y 4.26)
Figura 4.28 Prueba de Macrografía de Unión de esquina para conexiones en T, Y y K sin (backing) metálico en
tuberías rectangulares para soldaduras de ranura de penetración completa. Calificación del Soldador y los WPS
(Ver 4.12.4.1 y 4.26)
Notas:
1. Cuando se usa RT, no deberá haber pinchazos de soldadura en el área de prueba
2. El espesor del backing metálico deberá ser ¼ pulg. [6mm] mínimo a 3/8 pulg. [10mm] máximo; el ancho del backing
metálico deberá ser de 3 pulg. [75mm] mínimo cuando no se quite para RT; de lo contrario 1 pulg. [25mm] mínimo.
Figura 4.29 Placa de prueba opcional para espesor ilimitado – posición horizontal – calificación del Soldador
(Ver 4.23.1)
Notas:
1. Cuando se usa RT, no deberá haber pinchazos de soldadura en el área de prueba
2. El espesor del backing metálico deberá ser ¼ pulg. [6mm] mínimo hasta 3/8 pulg. [10mm] máximo; el ancho del backing
metálico deberá ser de 3 pulg. [75mm] mínimo cuando no se quite para RT; de lo contrario 1 pulg. [25mm] mínimo.
Figura 4.30 Placa de prueba para espesor limitado – todas las posiciones para calificación del soldador
(Ver 4.23.1)
Notas:
3. Cuando se usa RT, no deberá haber pinchazos de soldadura en el área de prueba
4. El espesor del backing metálico deberá ser ¼ pulg. [6mm] mínimo hasta 3/8 pulg. [10mm] máximo; el ancho del backing
metálico deberá ser de 3 pulg. [75mm] mínimo cuando no se quite para RT; de lo contrario 1 pulg. [25mm] mínimo.
Figura 4.30 Placa de prueba para opcional para espesor limitado – posición horizontal – calificación del Soldador
(Ver 4.23.1)
Nota:
1.
L = 7 pulg. [125 mm] mínimo (Soldador), L = 15 pulg. [380 mm] mínimo (Operador de soldadura)
Figura 4.32 Placa de prueba para el doblado de la raíz de la soldadura de filete – Calificación del Soldador o del
Operador de soldadura – Opción 2 (Ver 4.28 ó 4.25)
Figura 4.33 Localización de Especímenes de prueba en cañería soldada para ensayo y tubería rectangular.
Calificación del Soldador (Ver 4.19.12)
Figura 4.34 Método de ruptura del Espécimen Calificación del Pinchador (Ver 4.31)
Notas:
1. Abertura de la raíz “R” establecida por WPS.
2. T = Máxima a soldarse en construcción pero no necesita exceder 1-1/2 pulg. [38 mm]
3. No es necesario usar extensiones si la unión es lo suficientemente larga como para proporcionar una buena soldadura
de 17 pulgadas [430 mm].
Figura 4.35 Unión a tope para la calificación del Operador de soldadura.
Procesos ESW y EGW (Ver 4.23.2)
Notas:
1. L = 8 pulg. [200mm] mínimo para el soldador; 15 pulg. [380mm] mínimo (Operador de soldadura).
2. Puede utilizarse cualquier extremo para el espécimen requerido para la prueba de macrografía. El otro extremo puede
descartarse.
Figura 4.36 Interrupción de la soldadura de filete y placa de prueba para macrografía. Calificación para el Soldador
u Operador de soldadura. Opción 1 (Ver 4.28 ó 4.25).
Nota:
1. L1 = 2 pulg. [50mm], mínimo (soldador), 3 pulg. Mínimo [75 mm] (Operador de soldadura)
2. L2 = 3 pulg. [75mm], mínimo (soldador), 5 pulg. Mínimo [125mm] (Operador de soldadura)
Figura 4.37 Plancha de prueba para macrografía en soldadura tipo tapón redondo
calificación del Operador de soldadura ó del Operador (Ver 4.29).
Figura 4.38 Espécimen de interrupción de soldadura de filete.
Calificación del pinchador. (Ver 4.19.2)
Sección 5
5.1
Fabricación.
Generalidades.
Todas las estipulaciones aplicables de esta sección deberán
5.3.1.1 Certificación para Electrodos o Combinaciones de
observarse en la fabricación y en el montaje de las
Fundentes de Electrodos:
estructuras armadas soldadas y en aquellas producidas
Cuando el Ingeniero lo solicite, el Contratista o el Fabricante
mediante algún proceso aceptable bajo este código (ver 3.2 y
deberán entregar la certificación de que el electrodo o una
4.15).
combinación de fundentes - electrodos estén en conformidad
con los requerimientos de la clasificación.
5.2
Metal Base.
5.2.1
Metal Base Especificado:
Los
documentos
del
Contrato
5.3.1.2 Conveniencia de la Clasificación:
la
La clasificación y el tamaño del electrodo, la longitud del arco,
especificación y clasificación del metal base que se va utilizar.
deberán
designar
el voltaje y amperaje deberán ser los apropiados para el
Cuando esté involucrada una soldadura en la estructura, se
espesor del material, el tipo de ranura, las posiciones de las
deberían utilizar en todas las partes en donde sea posible,
soldaduras y otras circunstancias adecuadas al trabajo.
los metales base aprobados listados en la Tabla 3.1 o en el
corriente de soldadura deberá estar dentro del rango
Anexo M.
recomendado por el fabricante del electrodo.
5.2.2 Metal Base para Planchas de Extensión de
5.3.1.3 Gas de Protección:
Soldadura, Backing Metálico y Espaciadores.
La
Un gas o una mezcla de gases que se utilicen para protección
deberán ser de un grado de soldadura, y tener un punto de
5.2.2.1 Planchas de Extensión de Soldaduras:
rocío de -40º F [-40º C] o menor.
Las planchas de extensión que se utilicen en soldaduras
solicite, el Contratista o el fabricante deberán proporcionar la
deberán
siguientes
certificación del fabricante de gas, estableciendo que el gas o
requerimientos:
la
(1)
Cuando se utilicen en soldaduras con acero aprobado,
requerimientos del punto de rocío. Cuando se mezclen en el
listado en la Tabla 3.1 o Anexo M, estas planchas de
sitio de la soldadura, deberán utilizarse los medidores
(2)
estar
en
conformidad
con
los
mezcla
de
gases
estén
en
Cuando el Ingeniero lo
conformidad
con
los
extensión pueden ser de cualquiera de los aceros
apropiados para proporcionar los gases.
listados en la Tabla 3.1 o Anexo M.
gases deberá estar en conformidad con los requerimientos de
Cuando se utilicen en soldaduras con acero calificado en
los WPS.
El porcentaje de
conformidad con 4.7.3, pueden ser de:
a) Acero calificado, o
5.3.1.4 Almacenamiento:
b) Cualquier acero listado en Tabla 3.1 o en Anexo M.
Los consumibles para soldaduras que se hayan sacado de su
5.2.2.2 Backing metálico:
que no se afecten las propiedades de la soldadura.
envase original deberán protegerse y almacenarse, de modo
El Acero para “backing” deberá estar en conformidad con los
requerimientos de 5.2.2.1 ó de ASTM A109 T3 y T4, excepto
5.3.1.5 Condición:
que el límite de fluencia mínimo de 100 ksi [690Mpa] del
Los electrodos deberán estar secos y en condiciones
acero como “backing” deberá utilizarse sólo con aceros de un
apropiadas para el uso.
límite de fluencia mínimo de 100 ksi [690 Mpa] .
5.3.2 Electrodos para el proceso SMAW.
5.2.2.3 Espaciadores:
Los electrodos para el proceso SMAW (soldadura al arco con
Los espaciadores deberán ser del mismo material que el
metal protegido) deberán estar en conformidad con los
metal base.
requerimientos
5.3
Soldadura al Arco con Metal Protegido (Specification for
de
la
última
edición
de
AWS
A5.1,
“Especificación para Electrodos de Acero al Carbono para
Consumibles de Soldaduras y Requerimientos
de Electrodos.
Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding) o con
5.3.1 General.
los requerimientos de AWS A5.5, “Especificación para
179
Electrodos de baja Aleación de Acero para Soldaduras al
temperatura que excedan, ya sea, la humedad relativa o el
Arco con Metal Protegido (Specification for Low – Alloy Steel
contenido de humedad del aire que prevaleció durante el
Electrodes for Shielded Metal Arc Welding).
programa de prueba.
5.3.2.1 Condiciones de Almacenamiento para Electrodos
VIII sobre el diagrama del contenido de humedad –
bajos en Hidrógeno:
temperatura y sus ejemplos. El diagrama que se muestra en el
Para una aplicación apropiada de esta sub-sección, ver Anexo
Todos los electrodos que tengan recubrimientos bajos en
Anexo VIII o en cualquier diagrama sicométrico estándar
hidrógeno, en conformidad con AWS A5.1 y AWS A5.5,
deberá utilizarse en la determinación de los límites de
deberán
temperatura relativa a la humedad.
comprarse
en
contenedores
sellados
herméticamente, o el usuario deberá secarlos en conformidad
con 5.3.2.4, previo a su uso. Inmediatamente después de
5.3.2.4 Secado de Electrodos:
abrir el contenedor que está herméticamente sellado, los
Los electrodos expuestos a la atmósfera por períodos mayores
electrodos deberán almacenarse en hornos mantenidos a una
que los permitidos en la Tabla 5.1 deberán secarse de la
temperatura de a lo menos 250º F [120º C]. Los electrodos
siguiente manera:
no deberán re-secarse más de una vez. Los electrodos que
1.
se hayan humedecido no deberán utilizarse.
hidrógeno, en conformidad con AWS A5.1, deberán secarse
Todos los electrodos que tengan recubrimientos bajos en
por lo menos durante dos horas a temperaturas de entre 500º
5.3.2.2 Períodos de Tiempo Atmosférico Aprobados:
F y 800º F [260º C y 430º C], o
Después de que se hayan abierto los contenedores
2.
herméticamente sellados, o luego de que los electrodos se
hidrógeno en conformidad con AWS A5.5 deberán secarse por
hayan
quitado
de
los
hornos
de
secado
o
del
almacenamiento, la exposición del electrodo a la atmósfera
Todos los electrodos que tengan recubrimientos bajos en
a lo menos durante una hora a temperaturas de entre 700º F y
800º F [370º C y 430º C].
no deberá exceder los valores que se muestran en la
columna A, Tabla 5.1 sobre la clasificación específica del
Todos los electrodos deberán colocarse en un horno apropiado
electrodo con diseñadores suplementarios opcionales, donde
a una temperatura que no exceda la mitad de la temperatura
sea aplicable. Los electrodos expuestos a la atmósfera por
final de secado, durante un mínimo de media hora, previo al
períodos inferiores a los permitidos por la columna A, Tabla
incremento de la temperatura del horno hasta la temperatura
5.1 pueden devolverse a un horno de mantención a 250º F
final de secado.
(120º C) mínimo; después de un período de mantención
El tiempo final de secado deberá comenzar después de que el
mínimo de cuatro horas a 250º F, los electrodos pueden
horno alcance la temperatura final de secado.
volver a ocuparse.
5.3.2.5 Restricciones del Electrodo para Aceros ASTM A
5.3.2.3 Períodos de Tiempo de Exposición Atmosférica
514 ó A 517:
Alternativos, Establecidos para Pruebas:
Cuando se utilicen aceros ASTM A 514 ó A 517 para
Los valores de tiempo de exposición alternativos que se
soldaduras, los electrodos de cualquier clasificación menor que
muestran en la columna B de la Tabla 5.1 pueden utilizarse,
E100XX-X, excepto para E7018M y E70XXH4R,
siempre que la prueba establezca el tiempo máximo
secarse a lo menos durante una hora a temperaturas entre
deberán
permisible. La prueba deberá efectuase en conformidad con
700º F y 800º F [370º C y 430º C] antes de que se utilicen; ya
AWS A5.5, sub-sección 3.10 para cada
sea que provengan de contenedores herméticamente sellados
clasificación de
electrodo y cada fabricante de electrodos.
Tales pruebas
o de algún otro modo.
deberán establecer que no se excedan los valores máximos
del contenido de humedad de AWS A5.5 (Tabla 9).
5.3.3 Electrodos y Fundentes del proceso SAW:
Adicionalmente, los recubrimientos de los electrodos de bajo
El proceso SAW (soldadura por arco sumergido) puede
hidrógeno E 70 XX o E 70 XX-X (AWS A5.1 ó A5.5) deberán
efectuarse con uno o más electrodos simples, uno o más
estar limitados a un máximo contenido de humedad que no
electrodos paralelos o combinaciones de electrodos simples y
exceda 0.4% por peso.
utilizarse
en
Estos electrodos no deberán
combinaciones
relativas
de
humedad
-
paralelos. El espacio entre los arcos deberá ser tal, que el
recubrimiento de escoria sobre el metal de soldadura
180
producido por un arco emplomado (de conducción) no se
5.3.3.4 Escoria Recuperada:
enfríe lo suficiente para evitar el depósito apropiado de
La escoria recuperada puede utilizarse siempre que tenga su
soldadura de un electrodo siguiente. Puede utilizarse el
propia marca, que use el nombre y la designación comercial
proceso SAW con electrodos múltiples para cualquier pasada
del recuperador. Además, cada capa seca o mezcla seca de
de soldadura de filete o de ranura.
fundente, según lo definido en AWS A5.01, “Pautas para
Adquirir
Metal
de
Aporte”
(“Filler
Metal
Procurement
5.3.3.1 Requerimientos para la Combinación Electrodo-
Guidelines”), deberán someterse a prueba en conformidad con
Fundente:
el Catálogo I del proceso AWS A5.01 y clasificado por el
Los electrodos sin revestimiento y el fundente utilizados en
Contratista o el recuperador según el proceso AWS A5.17 o
combinación para el proceso SAW de aceros, deberán estar
A5.23, según sea aplicable.
en conformidad con los requerimientos de la última edición de
AWS A5.17, “ Especificación para los Electrodos de Acero al
5.3.4 Electrodos para los procesos GMAW/FCAW:
Carbono y Fundentes para Soldadura por Arco Sumergido”
Los electrodos y la protección para los procesos de soldadura
(“Specification for Carbon Steel Electrodes and Fluxes for
al arco con gas con metal (GMAW) o para la soldadura con
Submerged Arc Welding”), o para los requerimientos de la
fundente en el núcleo del metal (FCAW), para producir metal
última edición de AWS A5.23, “ Especificación para
de soldadura con límites de fluencia mínimos especificados de
Electrodos de Acero de Baja Aleación y Fundentes para
60 ksi [415 Mpa] o menores, deberán estar en conformidad
Soldaduras por Arco Sumergido” (“Specification for Low Alloy
con los requerimientos de la última edición de AWS A5.18,
Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding”).
“Especificación para Electrodos de Acero al Carbono y Varillas
para Soldadura al Arco con Gas Protegido” (“ Specification for
5.3.3.2 Condición del Fundente:
Carbon Steel Electrodes and Rods for Gas Shielded Arc
El fundente utilizado para el proceso SAW deberá estar seco
Welding”), o AWS A5.20, “Especificación para Electrodos de
y libre de contaminación por suciedad, fragmentos de
Acero al Carbono para Soldadura al Arco con Fundente en el
laminación u otro material extraño. Todo el fundente deberá
Núcleo (“Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux
comprarse en envases que puedan almacenarse bajo
Cored Arc Welding”), según sea aplicable.
condiciones normales, a lo menos por seis meses, sin que
dicho
almacenamiento
o
5.3.4.1 Electrodos de baja aleación para el proceso GMAW:
El fundente de los envases
Los electrodos y la protección para el proceso GMAW para
afecte
propiedades de soldadura.
sus
características
dañados deberá eliminarse o secarse a una temperatura
producir metal de soldadura con un límite de fluencia mínimo
mínima de 500º F [260º C] durante una hora antes de usarse.
especificado, que sea mayor que 60 ksi [415 Mpa] deberá
El fundente deberá colocarse en el sistema dispensador
estar en conformidad con última edición de AWS A5.28,
inmediatamente después de abrir el envase, o si se usa un
“Especificación para Metales de Aporte de Acero de Baja
paquete ya abierto, deberá eliminarse una pulgada de la parte
Aleación para Soldadura al Arco con Gas Protegido”
superior.
(“Specification for Low Alloy Steel Filler Metals for Gas
El fundente que se haya humedecido no deberá utilizarse.
Shielded Arc Welding”).
5.3.3.3 Recuperación del Fundente:
5.3.4.2 Electrodos de Baja Aleación para el proceso FCAW:
El fundente del proceso SAW que no se haya fundido durante
Los electrodos y el gas de protección para el proceso FCAW
la operación de soldadura puede re-utilizarse después de
para producir metal de soldadura con un límite de fluencia
recuperarlo mediante sistemas de vacío, de tolvas, barrido u
mínimo especificado mayor que 60 ksi [415 Mpa] deberán
otros medios.
El fabricante de soldadura deberá tener un
estar en conformidad con la última edición de AWS A5.29,
sistema para recoger el fundente que no se haya derretido,
“Especificación para Electrodos de baja Aleación de Acero
agregando nuevo fundente y soldando con la mezcla de
para Soldadura al Arco con Fundente en el Núcleo del Metal”
ambos; de modo que la composición del fundente y la
(“Specification for Low Alloy Steel Electrodes for Flux Cored
distribución del tamaño de las partículas en el pudelado de la
Arc Welding”).
soldadura sean relativamente constantes.
181
5.3.5
GTAW.
unión de soldadura, durante un tiempo suficiente para que la
5.3.5.1 Electrodos de Tungsteno:
escoria o “weld pool” empiece a solidificarse, puede re-iniciarse
La corriente de soldadura deberá ser compatible con el
y completarse; siempre que la soldadura terminada sea
diámetro y tipo o con la clasificación del electrodo.
Los
examinada por prueba ultrasónica (UT) en un mínimo de 6
electrodos de tungsteno deberán estar en conformidad con
pulgadas [150 mm] a cada lado del reinicio, y a menos que
AWS A5.12, “Especificación para el Tungsteno y los
esté prohibido por la geometría de la unión, también se debe
Electrodos de Aleación de Tungsteno para Soldadura al Arco
confirmar mediante la Prueba RT. Todas las localizaciones de
y Corte” (“Specification for Tungsten and Tungsten Alloy
reinicio deberán registrarse e informarse al Ingeniero.
Electrodes for Arc Welding and Cutting”)
5.4.5
Pre-Calentamiento:
5.3.5.2 Metal de Aporte:
Debido a la característica de entrada de gran cantidad de calor
El metal de aporte deberá estar en conformidad con todos los
de estos procesos, normalmente no se requiere pre-
requerimientos de la última edición de AWS A5.18 ó AWS
calentamiento, Sin embargo, no deberá efectuarse ninguna
A5.28 y AWS A5.30, “Especificación para piezasinsertaws
soldadura cuando la temperatura del metal base, en el punto
consumibles” (“Specification for Consumable Inserts”), según
de la soldadura, sea inferior a 32º F [0º C].
sea aplicable.
5.4.6
Reparaciones:
5.4
Procesos ESW y EGW
Las Soldaduras que tengan deformaciones prohibidas por la
5.4.1
Limitaciones de los Procesos:
Sección 6, Parte C deberán repararse según lo permitido por
Los procesos ESW y EGW no deberán utilizarse para
5.26, utilizando un proceso de soldadura calificado, o toda la
soldaduras de acero sometidos al proceso termodinámico de
soldadura deberá eliminarse y reemplazarse.
templado y revenido, para soldaduras de componentes
estructurales cíclicamente cargados sujetos a esfuerzo de
5.4.7
Requerimientos
del
Acero
a
la
Exposición
tensión o a alteraciones de esfuerzos.
Atmosférica:
5.4.2
ASTM A5.88, expuesto, no-recubierto y no-pintado, requerido
Para los procesos ESW y EGW de aplicaciones de acero
Condición de los Electrodos y los Tubos-Guía:
Los electrodos y los consumibles de los tubos-guía deberán
como metal de soldadura con resistencia a la corrosión y a las
estar secos, limpios y en condiciones apropiadas para el uso.
características de colores similares a las del metal base, la
5.4.3
conformidad con 4.17.2, y la composición química del metal de
combinación de electrodo - fundente deberá estar en
Condición del Fundente:
El fundente utilizado para el proceso ESW deberá estar seco
aporte deberá estar en conformidad con la Tabla 3.3.
y libre de contaminación por suciedad, fragmentos de
laminación u otros materiales extraños.
Todo el fundente
5.5
Variables del proceso WPS:
deberá comprarse en envases que puedan almacenarse bajo
condiciones normales por lo menos durante seis meses sin
Las variables de soldaduras deberán estar en conformidad
que se afecten sus características de soldadura o sus
con un proceso WPS escrito (ver Anexo E, Forma E1, como
propiedades.
ejemplo). Cada pasada deberá tener una fusión completa con
El fundente de los envases dañados, en
tránsito o en manipulación, deberán eliminarse o secarse a
el metal base adyacente y no deberá haber depresiones o
una temperatura mínima de 250º F [120º C] durante una hora
socavamientos indebidos en la garganta de la soldadura. La
antes de utilizarse. El fundente que se haya humedecido no
concavidad excesiva de las pasadas iniciales deberá evitar el
deberá utilizarse.
agrietamiento en las raíces de las uniones bajo restricción.
Todos los soldadores, los operadores de soldadura y los
5.4.4
Inicios y Terminaciones de Soldaduras:
pinchadores deberán estar informados sobre el uso apropiado
Las soldaduras deberán iniciarse de tal manera que permitan
de los procesos WPS; y deberá seguirse el proceso WPS
la suficiente acumulación de calor para una fusión completa
aplicable durante la ejecución de la soldadura.
del metal de soldadura en las caras de la ranura de la unión.
Las soldaduras que se hayan detenido en algún punto de la
5.6 Temperaturas de Pre-calentamiento y Entrapasadas:
182
El metal base deberá precalentarse, si se requiere, a una
temperatura no menor que el valor mínimo listado en el
proceso WPS (ver 3.5 para las limitaciones precalificadas del
proceso WPS y la Tabla 4.5 para las limitaciones de las
variables esenciales de los procesos WPS).
Para las
combinaciones de metales base, el precalentamiento mínimo
deberá basarse en el mínimo más alto.
Este precalentamiento y todas las temperaturas posteriores
mínimas entrepasadas deberán mantenerse durante la
operación de soldadura a una distancia a lo menos igual al
espesor de la parte más gruesa soldada (pero no menor que
3 pulgadas [75 mm]) en todas las direcciones a partir del
punto de soldadura.
Los requerimientos de temperatura mínima entrepasadas
deberán considerarse iguales que los requerimientos de
precalentamiento; a menos que se indique lo contrario en el
proceso WPS.
Las temperaturas de precalentamiento y entrepasadas
deberán revisarse justo antes de la iniciación del arco para
cada pasada.
183
5.7 Control de Entrada del Calor para Aceros Sometidos
y 1200º F (600º C y 650º C) que se alcance en otros aceros, la
al Proceso termodinámico de Templado y Revenido.
temperatura de la estructura deberá mantenerse dentro de los
Cuando los aceros se sueldan con el proceso de templado y
límites especificados
revenido, la entrada de calor deberá restringirse junto con las
especificado en la Tabla 5.2, basado en el espesor de la
temperaturas máximas de pre-calentamiento y entrepasadas
soldadura. Cuando el alivio de tensión especificado se refiera a
requeridos. Tales consideraciones deberán incluir la entrada
la estabilidad dimensional, el tiempo de permanencia no
adicional de calor producida en soldaduras simultáneas en
deberá ser menor que el especificado en la Tabla 5.2, con
ambos lados de un componente común. Las limitaciones
respecto al espesor de la parte más gruesa. Durante el periodo
precedentes deberán estar en total conformidad con las
de permanencia no deberá haber mayor diferencia que 150º F
recomendaciones del productor de la soldadura. Se deberá
(85º C) entre la temperatura más alta y la más baja a través de
durante un tiempo no menor al
prohibir el rebaje con oxígeno para los aceros sometidos al
toda la parte de la estructura que se esté calentando.
proceso de templado y revenido.
(4) A una temperatura sobre 600º (315º C), el enfriamiento
5.8 Tratamiento Térmico para Alivio de Tensión.
En donde los diseños del contrato, o las especificaciones lo
requieran, las estructuras soldadas deberán alivianarse de
carga por medio de tratamiento térmico. Cuando sea
necesario se deberá considerar un maquineado final después
del
alivio
de
tensión
para
mantener
las
tolerancias
dimensionales.
5.8.1
Requerimientos.
El tratamiento de alivio de tensión deberá estar en
conformidad con los siguientes requerimientos:
(1) La temperatura del horno no deberá exceder los 600º F
(315º C) en el momento en que la estructura soldada se
coloque en él.
(2) Sobre los 600º F, la cantidad de calor no deberá ser
mayor a 400º F por hora dividido por el espesor máximo del
metal de la parte más gruesa, en pulgadas; pero en ningún
caso mayor que 400º F por hora. Sobre los 315º C, la
cantidad de calor en º C/hr no deberá exceder los 5600
dividido por el espesor máximo del metal, pero no mayor que
220º C/hr. Durante el periodo de tratamiento térmico, las
variaciones en la temperatura a través de toda la parte que se
esté calentando, no deberá ser mayor que 250º F (140º C),
dentro de cualquier intervalo de longitud de 15 pies [5
metros]. Los índices de calentamiento y enfriamiento no
necesitan ser menores que 100º F por hora (55º C). Sin
embargo, en todos los casos en que se consideren las
cámaras cerradas y las complejas estructuras, pueden
indicarse índices reducidos de calentamiento y enfriamiento
para evitar daño estructural debido a las gradientes térmicas
excesivas.
(3) Después que se alcanza una temperatura máxima 1100º
F (600º C) en aceros sometidos al proceso de templado y
deberá hacerse en un horno cerrado o en una cámara de
enfriamiento a un rango no mayor de 500º F (260º C) por hora
divido por el espesor máximo del metal de la parte más gruesa
en pulgadas; pero en ningún caso mayor que 500º F (260º C)
por hora. Desde 600º F (315º C), la estructura puede enfriarse
al aire libre.
5.8.2
Procesos PWHT alternativo.
Alternativamente, cuando no se puede practicar el tratamiento
térmico pos-soldadura (PWHT) para las limitaciones de
temperatura, establecidas en 5.8.1, las estructuras soldadas
pueden aliviarse de tensión a temperaturas inferiores por
largos periodos de tiempo, según la información que se
entrega en la Tabla 5.3.
5.8.3
Aceros no Recomendados para Procesos PWHT.
El alivio de la tensión de las piezas soldadas de aceros ASTM
A 514, ASTM A 517, ASTM A 709 Grados 100 (690) y 100W
(690W),
y
aceros
ASTM
A
710
no
se
recomienda
generalmente. El alivio de la tensión puede ser necesario para
aquellas aplicaciones en donde las soldaduras requerirán
retener la estabilidad dimensional durante el maquineo, o en
donde puede estar involucrada la corrosión por tensión;
tampoco las condiciones que sean únicas a los componentes
soldados que involucran aceros ASTM A 514, ASTM A 517,
ASTM A 709, Grado 100 (690) y 100W (690W), y aceros
ASTM A 710. Sin embargo, los resultados de las pruebas de
resilencia han demostrado que el tratamiento térmico postsoldadura (PWHT) puede realmente deteriorar el metal de
soldadura y la resistencia de la zona afectada térmicamente
(ZAT), y a veces puede ocurrir el agrietamiento ínter granular
en la región de grano endurecido de la zona afectada
térmicamente de la soldadura.
5.9
revenido, o un rango de temperatura media entre los 1100º F
182
Backing, “Backing Gas” o Piezas Insertas.
Las soldaduras de ranura de penetración completa, pueden
deberán esmerilarse o darles un acabado parejo. Los backing
hacerse con o sin utilizar “backing gas”, backing o piezas
metálicos de las soldaduras que sean paralelas a la dirección
insertas consumibles, o pueden tener la raíz de la soldadura
de la tensión o que no estén sujetas a la tensión calculada no
inicial rebajada, desgastada o eliminada de algún otro modo
necesitan eliminarse; a menos que así lo especifique el
en el metal de buena calidad antes que se inicie la soldadura
Ingeniero.
en el segundo lado.
5.10
5.10.4.1. Backing Anexado Externamente.
Backing
Las raíces de las soldaduras de filete o de ranura pueden
tener una soldadura por detrás de cobre, fundente, cinta de
vidrio, cerámica, polvo de hierro o materiales similares para
evitar que se funda. También pueden sellarse por medio de
pasadas en la raíz depositadas con electrodos de bajo
hidrógeno si se utiliza el procedimiento SMAW, o mediante
otros procesos de soldadura al arco. El backing metálico
deberá estar en total conformidad con los siguientes
requerimientos:
5.10.1
En donde el backing metálico de las soldaduras longitudinales
en estructuras cíclicamente cargadas esté unido externamente
al metal base mediante soldadura, tal soldadura deberá ser
continua en toda la longitud del backing.
5.10.5.
Los
Conexiones estáticamente cargadas.
backing
metálicos
para
estáticamente
cargadas
(componentes
soldadura
en
estructuras
tubulares
y
no-
tubulares) no necesitan soldarse a todo el largo, y no necesitan
eliminarse; a menos que lo especifique el Ingeniero.
Fusión.
Las soldaduras de ranura que se realicen utilizando un
5.11.
Equipo de Soldadura y Corte
backing metálico deberán tener el metal de soldadura
Todo el equipo para soldadura y para corte térmico deberá
totalmente fundido con el backing.
estar diseñado y fabricado de tal manera que le permita estar
5.10.2
en condiciones para posibilitar que el personal designado
Backing a Todo el Largo.
El backing de acero deberá hacerse en forma continua, a
todo el largo de la soldadura. Todas las uniones en backing
metálico deberán ser uniones a tope de soldaduras de ranura
de penetración completa, que cumplan con todos los
requerimientos de la Sección 5 de este código.
5.10.3
pueda seguir los procedimientos y lograr los resultados
descritos en otras partes en este código.
5.12.
Ambiente de la Soldadura
5.12.1
Máxima Velocidad del Viento.
Los procesos GMAW, GTAW, EGW, o FCAW-G no deberán
Espesor del backing.
hacerse exponiéndolas al viento o corriente de aire, a menos
El espesor nominal mínimo recomendado de las barras para
que la soldadura esté protegida por una estructura especial.
backing, siempre que el backing sea del espesor suficiente
Esa protección deberá ser del material y la forma apropiados
como para evitar el fundido, aparecen en la siguiente tabla.
para reducir la velocidad del viento en la cercanía de la
soldadura a un máximo de 5 millas por hora (8 kilómetros por
Espesor Mínimo
Pulgadas
Milímetros
1/8
3
3/16
5
1/4
6
1/4
6
3/8
10
3/8
10
Procesos
GTAW
SMAW
GMAW
FCAW-S
FCAW-G
SAW
hora).
deberá efectuarse:
(1)
Nota: Es aceptable el acero que está comercialmente
disponible para cañerías y tuberías, siempre que no haya
evidencia de fundición en las superficies internas expuestas.
5.10.4.
Conexiones
No-Tubulares
Temperatura Ambiental Mínima. La soldadura no
5.12.2
Cargadas
Cíclicamente.
Para estructuras cargadas cíclicamente, el backing metálico
de las soldaduras que sean transversales a la dirección de la
carga a la fuerza calculada, deberán quitarse, y las uniones
Cuando la temperatura ambiente sea menor que 0º F ¨[-
20º C] , ó
(2)
Cuando las superficies estén humedas o expuestas a la
lluvia, a la nieve, ó
(3)
A altas velocidades de viento, ó
(4)
Cuando el personal de soldadura esté expuesto a
condiciones inclementes del tiempo.
Nota:
Cero grados Fahrenheit no significa la temperatura
ambiental, sino que la temperatura en la vecindad inmediata
183
de la soldadura. La temperatura del medio ambiente puede
eliminación o remoción de la irregularidad puede hacerse en
estar bajo 0º F [-20º C], pero una estructura caliente o una
cualquier punto de la superficie del metal base. La longitud
protección
en un área en donde se esté realizando una
agregada de soldadura no deberá exceder el 20% de la
soldadura, puede mantener la temperatura adyacente a la
longitud de la superficie de la plancha que se está reparando,
pieza que se va a soldar a 0º F ¨[-20º C], o mayor..
excepto que se cuente con la aprobación del Ingeniero.
5.13.
5.15.1.1. Criterios de Aceptación.
Conformidad con el Diseño
Los tamaños y longitudes de los diseños no deberán ser
Para irregularidades mayores que una pulgada [25 mm] de
inferiores a aquellos especificados por los requerimientos del
longitud y en profundidad descubiertas en las superficies de
diseño y los planos de detalles, excepto según lo permitido en
corte, deberán observarse los siguientes procedimientos:
la Tabla 6.1.
La posición de las soldaduras no deberá
cambiarse sin la aprobación del Ingeniero.
5.14.
Tamaños Mínimos de la Soldadura de Filete
(1)
En donde las irregularidades tales como W, X, o Y en
la Figura 5.1 se observen antes de completar la unión, el
tamaño y el perfil de la irregularidad deberá determinarse
El tamaño mínimo de la soldadura de filete, excepto para las
mediante un ensayo UT. El área de la irregularidad deberá
soldaduras de filete utilizadas para reforzar soldaduras de
estar determinada como el área de pérdida total del reflejo
ranura, deberá ser tal como las que se muestran en la Tabla
posterior (“back reflection”), cuando esté sometido a ensayo en
5.8.
conformidad con el procedimiento ASTM A 435, “Specification
El tamaño mínimo de la soldadura de filete deberá
1”
aplicarse en todos los casos, a menos que los planos de
for Straight Beam Ultrasonic Examination of Steel Plates
diseño especifiquen soldaduras de un tamaño mayor.
(Especificación para el Examen de Prueba Ultrasónica de la
5.15.
Preparación del Metal Base
Las superficies en las cuales se va a depositar el metal base,
deberán ser suaves, uniformes y estar libres de escamas,
desgarros, grietas y otras irregularidades que podrían afectar
adversamente la calidad o la resistencia de las soldaduras.
Las superficies que se vayan a soldar y las superficies
adyacentes a una soldadura también deberán estar libres de
escoria gruesa, óxido, humedad, grasa y otros materiales
extraños que pudiesen evitar una soldadura apropiada o
producir humos inconvenientes. Las escamas de laminado
que puedan soportar un cepillado vigoroso con escobilla
metálica, un revestimiento delgado para inhibir la corrosión o
un compuesto anti-salpicadura pueden permanecer, con la
siguiente excepción:
para vigas maestras en estructuras
cíclicamente cargadas, todas las escamas del fresado
deberán quitarse de la superficie en las cuales se realizan
soldaduras de flange a la viga.
5.15.1.
Irregularidades Inducidas por fresado.
Los límites de aceptabilidad y la reparación de irregularidades
que se puedan observar fácilmente en las superficies de corte
deberán estar en conformidad con la Tabla 5.4, en cuya
longitud la irregularidad es la dimensión mayor visible en la
superficie de corte del material y la profundidad sea la
distancia en que la discontinuidad se prolonga dentro del
material de la superficie de corte. Todas las reparaciones
soldadas deberán estar en conformidad con este código. La
Viga Recta de Planchas de Acero ).
(2)
Para la aceptación de las irregularidades de W, X o Y,
el área de la discontinuidad (o el área agregada de múltiples
irregularidades) no deberá exceder el 4% del área del material
de corte (longitud de veces del ancho) con la siguiente
excepción:
agregado
si la longitud de la irregularidad, o el ancho
de
las
irregularidades
de
cualquier
sección
transversal, según se mida en forma perpendicular a la
longitud del material de corte, excediendo 20% del ancho del
material de corte, el 4% del área del material de corte deberá
reducirse
en
un
porcentaje
correspondiente
al
ancho
excediendo un 20%. (por ejemplo, si una irregularidad es del
30% del ancho del material de corte, el área de la irregularidad
no puede exceder 3.6% del área de material de corte). La
irregularidad en la superficie
de corte del material deberá
eliminarse hasta una profundidad de una pulgada [25 mm.]
más allá de su intersección con la superficie por medio de
desbaste, rebajado o cincelado y bloqueado por soldadura con
un proceso bajo en hidrógeno en capas que no excedan 1/8’ [3
mm ]de espesor, por lo menos las cuatro primeras capas.
(3)
No se requerirá reparación si se descubre una
irregularidad Z, que no exceda el área permisible en 5.15.1.1
(2),
después de que se haya completado la unión y esté
determinada a ser de 1 pulgada [25 mm.] o mayor fuera de la
cara de la soldadura, según lo que se mida en la superficie de
corte del metal base. Si la irregularidad Z es menor que 1
pulgada [25 mm.] fuera de la cara de la soldadura, deberá
quitarse una distancia de 1 pulgada [25 mm.] desde la zona
184
de fusión de la soldadura mediante desbaste, rebaje o
esmerilado.
Luego deberá bloquearse mediante soldadura
con un proceso bajo en hidrógeno en capas no superiores a
1/8 pulgada
de espesor [3 mm.]
a lo menos para las
primeras cuatro capas.
(4)
Si el área de la irregularidad W, X,. Y o Z excede lo
permitido en 5.15.1.1. (2) el material de corte o el
subcomponente se deberán rechazar y reemplazar, o
repararse de acuerdo a lo que considere el Ingeniero.
5.15.1.2
Reparación.
En la reparación y determinación de los límites de fresado
que inducen a irregularidades fáciles de observar visualmente
en las superficies de corte, la cantidad de metal que se
elimina deberá ser el mínimo necesario para quitar la
irregularidad o determinar que no se excedan los límites de la
Tabla 5.4.
Sin embargo, si se requiere reparación de la
soldadura, deberá quitarse suficiente metal base para
proporcionar acceso a la soldadura. La superficie de corte
puede existir en cualquier ángulo con respecto a la dirección
de alineamiento.
Todas las reparaciones soldadas de las
irregularidades deberán hacerse mediante:
(1)
Preparación adecuada del área a reparar
(2)
Soldadura con un proceso aprobado bajo en hidrógeno y
observando las estipulaciones aplicables de este código
(3)
Esmerilando la superficie completada de la soldadura en
forma pareja y suave (ver 5.24.4.1), con la superficie
adyacente para producir un acabado similar al hecho a mano.
Nota: los requerimientos de 5.15.1.2 pueden no ser
adecuados en los casos de carga de tensión aplicada en todo
el espesor del material.
5.15.2
Preparación de la Unión.
Puede usarse el maquineado, el corte térmico, el rebaje, el
cincelado o el esmerilado para la preparación de la unión, o
eliminarse el trabajo o el metal inaceptable; excepto que el
rebaje por oxígeno no deberá utilizarse en aceros que hayan
sido sometidos al proceso termodinámico de templado y
revenido o normalizado.
5.15.3
Desbaste del material.
Para estructuras cíclicamente cargadas, el material con un
espesor mayor que lo especificado en la siguiente lista
deberá ser desbastado si se requiere la producción un borde
de soldadura satisfactorio, en alguna parte en la soldadura
que vaya a llegar una tensión calculada:
(1)
Material cortado más grueso que 1/2 pulgada [12 mm]
(2)
Bordes laminados de plancha (excepto las planchas con
fresado universal) más gruesas que 3/8 pulgada. [10 mm]
(3)
Las gargantas de los ángulos o los perfiles laminados
(excepto los de las secciones de flanges anchos) más gruesos
que 5/8 pulgada [16 mm]
(4)
Las planchas de frezado universal o bordes de flanges de
secciones de flanges anchos más grueso que 1 pulgada.
[25mm]
(5)
La preparación para uniones a tope deberá estar en
conformidad con los requerimientos de los detalles del diseño.
5.15.4 Procesos de Corte Térmico.
Los procesos de corte térmico al arco eléctrico y de rebaje y dl
corte con gas oxifuel se reconocen en este código para ser
utilizado en la preparación, corte, o desgaste del material. La
utilización de este proceso deberá estar en conformidad con
los requerimientos aplicados de la Sección 5.
5.15.4.1 Otros Procesos.
Se pueden utilizar otros procesos de corte térmico y rebaje
bajo este código, para preparar, cortar o desbastar materiales.
El uso de estos procesos deberá estar en total conformidad
con los requerimientos de los diseños de detalle.
5.15.4.2 Exactitud del Perfil.
El metal de acero y el metal de soldadura pueden cortarse
térmicamente, siempre que se asegure una superficie pareja y
regular, libre de grietas y muescas y siempre que se cuente
con un perfil exacto seguro para el uso de una guía mecánica.
Para estructuras cargadas cíclicamente deberá hacerse el
corte térmico a mano alzada, solamente donde sea aprobado
por el Ingeniero.
5.15.4.3 Requerimientos de Aspereza.
En el corte térmico, el equipo deberá ajustarse y manipularse
evitando el corte mas allá (adentro) de las líneas prescritas.
Las asperezas de las superficies con corte térmico no deberá
ser mayor que las definidas por la “American National Standars
185
Institute”, que entrega un valor de aspereza de superficie de
1000 µin por pulgada. (25 µm), para el material, hasta 4
pulgada de espesor [100 mm] y 2000 µin [50 µm] para el
material de 4 pulgadas a 8 pulgadas de espesor [200 mm],
con la siguiente excepción: los extremos de los componentes
que no están sujetos a tensión calculada en los extremos no
deberán exceder un valor de aspereza de superficie de 2000
µin. ASME B46.1, Surface Texture (Surface Roughness,
Waviness, and Lay) (Norma ASME)= “Textura de Superficie”
(Aspereza de Superficie, Ondulación y Dirección), esta es la
norma de la referencia. AWS Surface Roughness Guide for
Oxygen Cutting (Aspereza de Superficie de AWS para el
Corte con Oxigeno) (AWS C4.1-77) puede utilizarse como
una pauta para evaluar la aspereza de la superficie de estos
bordes. Para materiales de hasta 4 pulgadas [100 mm],de
espesor deberá utilizarse el Espécimen No. 3, y para
materiales superiores a 4 pulgadas y hasta 8 pulgadas de
espesor [200 mm] deberá utilizarse el Espécimen No. 2.
5.15.4.4
Limitaciones de Rebaje o Muescas.
Las asperezas que excedan estos valores y las muescas o
rebajes no mayores de 3/16 pulgadas de profundidad [5 mm]
en superficies, de algún otro modo satisfactorio, deberán
quitarse maquineándose o esmerilándose. Las muescas o
rebajes que excedan 3/16 pulgadas de profundidad [5 mm]
pueden repararse esmerilando si el área nominal de la
sección transversal no está reducida en más del 2%. Las
superficies esmeriladas o maquineadas deberán abocinarse
hasta conseguir su superficie original con una inclinación
(pendiente) que no exceda uno en 10. Las superficies de
corte y los bordes adyacentes deberán quedar libres de
escoria. En las superficies con corte térmico, las muescas o
rebajas
ocasionales
pueden
repararse
con soldadura,
siempre que cuenten con la aprobación del Ingeniero.
186
187
5.16 Coronamientos.
pretaladrados u orificios aserrados, la porción del orificio de
Los coronamientos del material de corte deberán estar
acceso o el rebaje no necesitan esmerilarse. Los orificios de
formadas para proporcionar una transición gradual con un radio
acceso de soldadura y los rebajes de la viga en otros perfiles
de no menor a una pulgada [25 mm].
Las superficies
adyacentes deberán calificar sin desviación o corte, pasado el
punto de tangencia.
no necesitan esmerilarse ni inspeccionarse mediante los
ensayos MT o PT.
Los coronamientos pueden formarse
mediante corte térmico seguido por esmerilado si fuese
5.18 Soldaduras Temporales y Pinchazos
necesario; en conformidad con los requerimientos de superficie
de 5.15.4.3.
5.18.1
Soldaduras Temporales.
5.17 Rebajes de la Viga y Orificios de Acceso de la
requerimientos de los procesos WPS al igual que las
Las soldaduras temporales deberán someterse a los mismos
Soldadura
soldaduras finales. Estas deberán quitarse, cuando lo
Los radios de los rebajes de la viga y los orificios de acceso la
requiera el Ingeniero. Cuando se hayan quitado, la superficie
soldadura deberán proporcionar una transición suave, libre de
deberá quedar enrasada con la superficie original.
muescas o cortes, pasados los puntos de tangencia entre las
Para conexiones no tubulares cargadas cíclicamente, no
superficies
deberán haber soldaduras temporales en las zonas de tensión
adyacentes
y
deberán
cumplir
con
los
requerimientos de superficie de 5.15.4.3.
de los componentes hechos de acero sometidos al proceso
5.17.1
localizaciones mayores a 1/6 de profundidad de la viga de
termodinámico
Dimensiones
del Orificio de Acceso de la
Soldadura.
de
templado
y
revenido,
excepto
alma llena, desde los flanges de tensión de las vigas o la
Todos los orificios de acceso de la soldadura requeridos para
vigas
facilitar las operaciones de soldadura deberán tener una
localizaciones deberán mostrarse en los planos de taller.
longitud (
cual se hace el orificio. La altura (h) del orificio de acceso
deberá adecuarse para depositar metal de soldadura de buena
calidad en las planchas adyacentes y entregar una abertura
para las extensiones de la soldadura (tabs) en el material en el
5.18.2
las
soldaduras
temporales
en
otras
del material. En los perfiles laminados en caliente y en los
perfiles construidos, todos los rebajes de viga y los orificios de
acceso de las soldaduras deberán formarse libres de muescas
o coronamientos filosos, excepto cuando se utilicen soldaduras
de filete de alma al flange en perfiles construidos; los orificios
de acceso, pueden terminar perpendiculares hacia el flange .
Las soldaduras de filete no deberán dar vueltas hasta los
orificios de acceso de la soldadura (ver Figura 5.2).
de calidad que las soldaduras finales, con las siguientes
excepciones:
(1)
sola pasada, los cuales se vuelven a fundir y se
incorporan en soldaduras continuas del proceso SAW.
(2)
No se requiere quitar las irregularidades tales como
socavamiento o
Para la norma ASTM A 6 Grupo 4 y 5 los perfiles construidos
1/2 pulgada [40 mm] las superficies cortadas térmicamente de
los rebajes de la viga y los orificios de acceso de soldaduras
hacer
brillar
el
metal,
e
inspeccionarse ya sea por medio de la prueba MT o PT. Si la
porción transición curvada de los orificios de
cráteres no rellenos y la porosidad
antes del proceso SAW final.
5.18.2.1 Soldadura con Pinchazos Incorporados.
Los pinchazos que están incorporados en la soldadura final
deberán hacerse con electrodos
que cumplan con los
requerimientos de las soldaduras finales y deberán limpiarse
con un espesor de material de la viga maestra mayor que 1-
para
No se requiere precalentamiento para pinchazos de una
cuidadosamente.
Grupo 4 y Perfiles 5.
esmerilarse
Requerimientos Generales para los Pinchazos.
Los pinchazos deberán sujetos a los mismos requerimientos
cual se hace el orificio, pero no debe ser menor que el espesor
deberán
maestras;
) desde la garganta de la preparación de la
soldadura no menor a 1-1/2 veces el espesor del material en el
5.17.2
en
acceso de
soldadura y los rebajes de la viga están formados por orificios
187
Los
pinchazos
de
pasadas
múltiples
deberán tener los extremos escalonados.
5.18.2.2 Requerimientos Adicionales para los Pinchazos
Incorporados en los Procesos de Soldadura SAW.
Los pinchazos en la forma de las soldaduras de filete 3/8
pulgada [10 mm] o menores, o en las raíces de las uniones
que requieren penetración específica en la raíz no deberán
producir cambios objetables en la apariencia de la superficie
de soldadura resultar en una penetración disminuida. Los
los componentes, el procedimiento y la secuencia deberán
pinchazos que no estén en conformidad con los requerimientos
ser tal como se minimiza la distorsión y la contracción.
anteriores deberán quitarse o reducirse por algún medio
apropiado antes de soldar. Los pinchazos en la raíz de una
5.21.2
Secuencias.
unión con backing metálico menor a 5/16 pulgadas de espesor
En cuanto se pueda practicar, todas las soldaduras deberán
[8 mm] deberán quitarse o hacerse continuos a todo lo largo de
hacerse en una secuencia que equilibrará el calor aplicado de
la unión, utilizando el proceso SMAW con electrodos bajos en
la soldadura mientras ésta se encuentre en fabricación.
hidrógeno, mediante los procesos GMAW o FCAW-G.
5.21.3
Responsabilidad del Contratista.
5.18.2.3 Soldaduras con Pinchazos no Incorporados.
En componentes o estructuras en donde se espera una
Los pinchazos que no estén incorporados en las soldaduras
excesiva contracción
finales
preparar una secuencia de soldadura por escrito para que
deberán
quitarse,
excepto
para
las
estructuras
o distorsión, el Contratista deberá
estáticamente cargadas, que no necesitan quitarse, a menos
este
que sea requerido por el Ingeniero.
requerimientos especificados sobre calidad. El programa de
5.19 Combadura en Componentes Construidos
emitido por el Ingeniero, para información y comentario, antes
componente
o
esa
estructura
cumpla
con
los
control de distorsión y de secuencia de soldadura deberá ser
de iniciar la soldadura en el componente o estructura en la
5.19.1 Combadura.
cual es probable que la contracción o distorsión afecten un
Los bordes de las vigas construidas y de las vigas maestras
componente o estructura.
deberán cortarse hasta la combadura prescrita con una
tolerancia apropiada para la contracción debido al corte y a la
5.21.4
soldadura.
La dirección de la progresión
Sin embargo, una variación moderada de la
tolerancia de la combadura especificada puede corregirse
mediante una cuidadosa aplicación de calor.
Progresión de la Soldadura.
general al soldar
un
componente deberá ser desde aquellos puntos en donde las
partes estén relativamente fijas en su posición entre sí hacia
los puntos que tengan una mayor libertad relativa de
5.19.2 Corrección.
movimiento.
Las correcciones de los errores en la combadura del acero
sometido al proceso termodinámico de templado y revenido
deberá tener la aprobación previa por parte del Ingeniero.
5.21.5
Restricción Minimizada.
En montajes, las uniones que se espera que tengan una
importante contracción, generalmente deberían soldarse
5.20 Empalmes en Estructuras Cargadas Cíclicamente
antes de esperar que las uniones tengan una contracción
Los empalmes entre secciones de las vigas laminadas o
menor.
estructuras
restricción posible.
de vigas maestras, deberán
preferencia, en un plano transversal único.
hacerse, de
Estos también deberían soldarse con la menor
Los empalmes de
taller de las vigas y los flanges en estructuras de vigas
5.21.6
maestras, hechas antes de unir las vigas y los flanges entre si,
Todos los empalmes soldados en taller en cada componente,
Empalmes en la Subestructura.
pueden colocarse en un solo plano transversal o en múltiples
parte de una viga cubierta con una plancha o una pieza
planos transversales; pero deberán aplicarse las estipulaciones
construida, deberá hacerse antes de que la parte del
en cuanto a tensión de fatiga en las especificaciones
componente esté soldada a otros componentes de la pieza.
generales.
Las vigas maestras más largas o las secciones de la viga
5.21 Control de Distorsión y Contracción
en total conformidad con 5.21.6.
5.21.1
terreno,
pueden hacerse soldando la subestructura; cada una hecha
Cuando se realicen estos
empalmes en la subestructura, ya sea en el taller o en
Procedimiento y Secuencia.
En el montaje y en componentes unidos de una estructura o en
componentes construidos y en piezas de refuerzos soldados a
la
secuencia
la
soldadura
deberá
estar
maestra y el flange, al igual que en los ejes mayores y
menores de la pieza.
188
de
razonablemente equilibrada entre las soldaduras de la viga
deberán acercarse lo más posible.
5.21.7
Limitaciones de Temperatura.
La abertura de la raíz
entre los componentes no deberá exceder 3/16 pulgadas [5
Al realizar las soldaduras bajo condiciones de severa
mm], excepto en los casos en donde estén involucrados los
restricción externa por contracción, una vez que la soldadura se
perfiles laminados o planchas de 3 pulgadas [75 mm] o de
haya iniciado, la unión no deberá dejarse enfriar por debajo del
mayor espesor, si después del enderezamiento y en el
mínimo de precalentamiento especificado, sino que hasta que
montaje, la abertura de la raíz no puede cerrarse lo suficiente
la soldadura se
haya
completado o se haya depositado
como para cumplir con esta tolerancia.
En tales casos, una
suficiente soldadura como para asegurar que quede libre de
abertura máxima de 5/16 pulgadas [8 mm] puede utilizarse;
grietas.
siempre que se use el backing apropiado y que la soldadura
final cumpla con los requerimientos sobre el tamaño de la
5.22
Tolerancia de las Dimensiones de las Uniones
soldadura. Las
5.22.1
Estructura con Soldadura de Filete.
provisorios deberán estar en total conformidad con las
Las partes que vayan a unirse mediante soldadura de filete
deberán acercarse lo más posible una a otra.
tolerancias para las uniones con soportes
especificaciones aplicables al contrato.
La abertura de
la raíz no deberá exceder 3/16 pulgadas [5 mm], excepto en
5.22.3
Alineamiento de las Uniones a Tope.
casos en donde estén involucrados perfiles o planchas de 3
Las partes que se vayan a unir mediante uniones a tope
pulgadas [75 mm] o de un espesor mayor, si después del
deberán alinearse cuidadosamente.
En donde las partes
enderezamiento y en el conjunto estructural la abertura de la
estén efectivamente reprimidas contra la dobladura debido a
raíz no puede acercarse lo suficiente para cumplir con esta
la excentricidad en el alineamiento,
tolerancia. En tales casos puede utilizarse la abertura máxima
alineación teórica no deberá exceder al 10% del espesor de la
de la raíz de 5/16 pulgadas [8 mm], siempre que se utilice un
parte más delgada unida, ó 1/8 pulgadas [3 mm], cualquiera
baking adecuado.
El backing puede ser de fundete, cinta o
sea menor.
la desviación de la
Para corregir el mal alineamiento, en estos
mica de vidrio, polvo de fierro, o materiales similares, o
casos, las partes no deberán someterse a una inclinación
soldaduras que usen un proceso bajo en hidrogeno, compatible
mayor que 1/2 pulgada [12 mm] en 12 pulgadas [300 mm].
con el metal de aporte depositado. Si la separación es mayor
La medida de la desviación estará basada en la línea central
que 1/16 pulgadas [2 mm], el lado (la pata) de la soldadura de
de las partes, a menos que los diseños demuestren lo
filete deberá aumentarse de acuerdo a la cantidad de la
contrario.
abertura de la raíz; o el Contratista deberá demostrar que se ha
5.22.3.1
logrado la garganta efectiva requerida.
Alineamiento
Circunferencia
5.22.1.1
Superficie de Empalme.
de
la
Soldadura
(en
de
Componentes
Tubulares).
La separación entre las superficies de empalme de soldaduras
Las partes que empalman y que se van a unir mediante
tipo tapón redondo y alargado, y de uniones a tope apoyados
soldadura de circunferencia, deberán estar cuidadosamente
en un Backing, no deberán exceder 1/16 pulgada [2 mm]. En
alineadas,
No
deberán
colocarse
dos
soldaduras
de
donde ocurran irregularidades en los perfiles laminados
circunferencia juntas en el diámetro de una tubería, o de 3
después del enderezamiento, no permita el contacto dentro de
pies [1m] cualquiera sea menor No deberá haber más de 2
los límites anteriores, el procedimiento necesario para acercar
soldaduras de circunferencia en cualquier intervalo de tubería
o mantener el material dentro de estos límites estará sujeto a la
de 10 pies [3 m]; Excepto lo que pueda ser acordado por el
aprobación por parte del Ingeniero.
Propietario y el Contratista.
El uso de planchas de
relleno deberá prohibirse, excepto según lo especifiquen los
La desviación del radio de los
bordes a empalmarse de los cordones de soldadura continua
diseños o sean especialmente aprobado por el Ingeniero y
circunferencial no deberá exceder 0,2t
realizados en total conformidad con 2.13.
espesor del componente más delgado) y el
permisible será de 1/4
5.22.2
Montaje
de
Soldaduras
de
Ranuras
con
Penetración Parcial.
(en donde t es el
máximo
de pulgada [6 mm], siempre que
alguna desviación que exceda 3/8 pulgada [3 mm] esté
soldado a ambos lados. Sin embargo, con la aprobación del
Las partes que se vayan a unir mediante soldaduras ranuras de
Ingeniero, un área localizada de soldadura continua de
penetración parcial, paralelas a la longitud del componente
circunferencia puede desviarse hasta 0.3t con un máximo de
189
3/8 pulgada [10 mm]; siempre que el área localizada tenga
menos de 8t de longitud.
Las ranuras producidas por rebaje deberán estar en total
El metal de aporte se agregará a
conformidad con las dimensiones del perfil de la ranura, de
esta región para proporcionar una transición de 4 a 1 y puede
acuerdo a lo especificado en la Figura 3.3 y 3.4, y de las
agregarse junto con efectuar la soldadura.
Las desviaciones
excesivas deberán corregirse de acuerdo a lo estipulado en el
punto 5.22.3. Los cordones de soldadura longitudinales de las
secciones adjuntas deberán decalar en mínimo de 90º, a
menos que se acuerde un espacio más cercano entre el
Propietario y el Fabricante.
5.22.4
de
5.22.6 Métodos de alineamiento.
Los componentes que vayan a soldarse deberán quedar en
un alineamiento correcto y mantenidos en esa posición
la
soportes
sección
Transversal
en
Componentes no Tubulares.
Con la exclusión de los procesos ESW y ESG y con la
excepción de 5.22.4.3 para las aberturas de la raíces
excesivas a aquellas permitidas en la Figura 5.3, las
dimensiones de la sección transversal de la uniones soldadas
en ranuras que varían respecto a aquellas que se muestran en
los gráficos de detalles, mucho más de aquellas tolerancias,
deberán ser informadas al Ingeniero
para su aprobación y
corrección.
y
otros
dispositivos
apropiados;
o mediante
pinchazos hasta que se haya completado la soldadura. Se
recomienda el uso de plantillas de montaje y fijaciones en
donde pueda practicarse.
Las tolerancias apropiadas
deberán hacerse para las combaduras y las contracciones.
5.23 Tolerancia Dimensional de los Componentes de
Estructuras Soldadas
Las dimensiones de los componentes de estructuras soldadas
deberán estar en conformidad con las tolerancias (1) las
especificaciones generales que rigen el trabajo, y (2) las
5.22.4.2 Variaciones de las Secciones Transversales en
Componentes Tubulares.
La variación de la dimensión en la sección transversal de las
uniones soldadas en ranura, que sean diferentes de aquellas
que se muestran en diseños militares, deberán estar en
conformidad con 5.22.4.1, excepto:
(1) Las tolerancias para las conexiones en T-, y-, y K- están
incluidas en los rangos que se entregan en 3.13.4.
(2) Las tolerancias que se muestran en la Tabla 5.5 se aplican
a las uniones a tope en soldaduras de ranura en
componentes tubulares de penetración completa, hechas
solamente de un lado, sin backing.
5.22.4.3
Deberá mantenerse un
mediante pernos, abrazaderas, cuñas, cuerdas de retención,
Dimensiones de la Ranura
5.22.4.1 Variaciones
estipulaciones de 3.12.3 y 3.12.1.
acceso apropiado a la raíz.
Corrección.
Las aberturas de raíz mayores que aquellas permitidas en
tolerancias dimensionales especiales en 5.23.1 al 5.23.11.3.
(Debe destacarse que una columna tubular se interpreta
como un componente tubular de compresión).
5.23.1 Rectilineidad (Enderezamiento) de Columnas y
Refuerzos.
Para las columnas soldadas y los componentes de refuerzo
primario, sin considerar la sección transversal, la variación
máxima en cuanto a rectilineidad deberá ser:
Longitudes menores que 39 pies (9 metros):
1 / 8 pu lg adas ×
N º de pies de longitud total
10
1mm × N º de metros de longitud total
5.22.4.1, pero no mayores que dos veces al espesor de la parte
más delgada o de 3/4 de pulgada [20 mm], pueden corregirse
Longitudes de 30 pies [10 m] a 45 pies [15 m] = 3/8 pulgadas
soldando en dimensiones aceptables, previo a la unión de las
[10 mm]
partes por medio de soldaduras.
Longitudes sobre 45 pies [15 m] :
5.22.4.4
Aprobación del Ingeniero.
Las aberturas de raíz, mayores que lo permitidas por 5.22.4.3
pueden corregirse mediante soldaduras solamente con la
aprobación del Ingeniero.
5.22.5 Ranuras Rebajadas.
190
5.23.2 Rectilineidad de la Viga y de la Viga Maestra (sin
(para taladrar orificios para los empalmes en terreno o para
Combadura Especificada).
preparar los empalmes soldados en terreno) deberá ser:
Para las vigas soldadas o las vigas maestras sin considerar la
a la mitad del trayecto,
sección
transversal,
donde
no
haya
una
combadura
especificada, la variación máxima en cuanto a rectilineidad
±
3/4 pulgadas [20 mm] para trayectos
≥
100 pies
[30 m]
deberá ser :
1 / 8 pu lg adas ×
± 3/8 pulgadas [10 mm] para trayectos < 100 pies
N º de pies de longitud total
10
[30 m]
(aberturas)
Para apoyos, 0 para soportes o apoyos de extremos
1mm × N º de metros de longitud total
+ 1/8 pulgadas [3 mm] para soportes interiores
5.23.3 Combadura de la Viga y de la Viga Maestra (Viga
Maestra Típica).
En puntos intermedios,
Para las vigas o vigas maestras soldadas, excepto aquellas
±
cuyo flange superior esté empotrado en concreto sin una pierna
de concreto diseñada, y sin considerar la sección transversal, la
variación máxima de la combadura requerida en un montaje de
taller (para taladrar orificios
para empalmes en terreno o
preparar empalmes soldados en terreno) deberá ser:
4(a )b(1 − a / S
S
En donde a y S sean como se definió anteriormente
b = 3/4 pulgada [20mm] para aberturas
≥
100 pies [30 m]
b = 3/8 pulgada [10 mm] para aberturas < 100 pies [30 m]
Ver Tabla 5.7 para los valores tabulados.
En la mitad del trayecto,
Sin considerar como se muestra la combadura en los diseños
-0, + 1-1/2 pulgadas [40 mm] para trayectos
≥
de detalle, el signo convencional para la variación permisible
100 pies
es más ( + ) para arriba, y menor ( - ) abajo, referente a la
[30 m]
forma detallada de la combadura. Estas estipulaciones
-0, + 3/4 pulgadas [20 mm] para trayectos < 100 pies
también se aplican a un componente individual cuando no se
[30 m]
requieren empalmes en terreno o en el montaje en taller. Las
mediciones
En apoyos, o para apoyos de extremos
±
1/8 [3 mm] para apoyos interiores
En puntos intermedios, -
− 0,+
5.23.5
4(a )b(1 − a / S )
S
la
combadura
deberán
hacerse
en
Maestra.
barrido especificado en el punto medio deberá ser:
a = distancia en pies (metros) desde el punto de la inspección
hasta el apoyo (soporte) más cercano
S= longitud de la abertura en pies (metros)
≥
Alineamiento de la Brida de unión y de la Viga
La variación máxima de la rectilineidad (alineamiento) o el
En donde
b = 1 – 1/2 pulgada [40 mm] para aberturas
de
condiciones sin carga.
100 pies [30 m]
b = 3/4 pulgada [20 mm] para aberturas < 100 pies [30 m]
± 1 / 8 pu lg adas ×
N º de pies de longitud total
10
± 1mm × N º de metros de longitud total
Siempre que el componente tenga la flexibilidad lateral
suficiente para permitir el anexo de diafragmas, estructuras
transversales, apuntalamiento lateral, etc., sin dañar el
Ver Tabla 5.6 para valores tabulados.
5.23.4 Combadura de la Viga y de la Viga Maestra (Sin una
pierna de Concreto Diseñada).
componente estructural o sus anexos.
5.23.6 Variación en el Aplanamiento de Brida de unión
Para los componentes cuyo flange superior esté empotrado en
concreto sin una pierna diseñada en el concreto, la variación
máxima de la combadura requerida en el montaje en taller
191
5.23.6.1
Medidas.
Las variaciones de aplanamiento de las vigas maestras
deberá determinarse midiendo la desviación desde la línea
central de la viga real hasta un borde recto, cuya longitud sea
(Ver Anexo VII con respecto a tabulación.)
mayor que la dimensión mínima del panel y esté colocado en
un plano paralelo al plano de la brida de unión nominal.
Las
medidas deberán tomarse previo al montaje (ver Comentario).
5.23.6.4
Distorsión Excesiva.
5.23.6.2
tolerancias
Las distorsiones de la brida de unión de dos veces las
Estructuras
no
Tubulares
Cargadas
Estáticamente.
permisibles
de
5.23.6.2
ó
5.23.6.3
serán
satisfactorias cuando ocurran al extremo de una viga maestra,
Las variaciones de aplanamiento de las bridas de unión que
la cual haya sido taladrada, o sub-perforada y escareada; ya
tengan una profundidad, D, y un espesor, t, en paneles unidos
sea durante el montaje o a una plantilla de empalme para
por atiesadores o flanges, o por ambos; cuya dimensión
apernado en terreno; siempre que las planchas de empalme
mínima del panel sea d no deberán exceder lo siguiente:
sean apernadas, la brida de unión asume las tolerancias de
dimensiones apropiadas.
Los Atiesadores intermedios en ambos lados de la brida de
5.23.6.5
unión
donde D/t < 150, variación máxima = d/100
donde D/t
≥
Consideraciones Arquitectónicas.
Si las consideraciones arquitectónicas requieren tolerancias
más restrictiva que las descritas
150, variación máxima = d/80
en el punto 5.23.6.2 ó
5.23.6.3, la referencia específica deberá incluirse en los
documentos del contrato.
Atiesadores intermedios sólo en un lado de la brida de unión
donde D/t < 100, variación máxima = d/100
donde D/t
≥
5.23.7
100, variación máxima = d/67
Centrales del Flange.
Para componentes construidos en H ó en I la variación
Sin atiesadores intermedios
donde D/t
≥
máxima entre la línea central de la brida de unión y la línea
100, variación máxima = D/150
central del flange en superficie de contacto no deberá exceder
(Ver Anexo VI con respecto a la tabulación.)
5.23.6.3
Estructuras
No-Tubulares
1/4 de pulgada [6 mm].
Cargadas
Cíclicamente.
La variación de aplanamiento de las bridas de unión que
tengan una profundidad, D, y un espesor, t, en paneles unidos
por atiesadores o flanges; o por ambos, cuya dimensión
mínima del panel sea d no deberán exceder lo siguiente:
Combadura e Inclinación del Flange.
Para las vigas o las vigas maestras soldadas, la combadura
combinada y la inclinación del flange deberán determinarse
midiendo la desviación en la garganta del flange a partir de
una línea normal al plano de la brida de unión, a través de la
externa de la plancha del flange.
Vigas maestras interiores –
Esta desviación no deberá
exceder 1% del ancho total del flange o 1/4 pulgada [6 mm],
donde D/t < 150 – variación máxima = d/115
≥
5.23.8
intersección de la línea central de la viga con la superficie
Atiesadores intermedios en ambos lados de la brida de unión
donde D/t
Variación entre la brida de unión y Líneas
cualquiera que sea mayor; excepto que las uniones soldadas
150 – variación máxima = d/92
a tope de las partes colindantes deberán cumplir con los
Vigas maestras Fascia –
requerimientos de 5.22.3.
donde D/t < 150 – variación máxima = d/130
donde D/t
≥
5.23.9
150 – variación máxima = d/105
Atiesadores intermedios en un solo lado de la brida de unión
máxima permisible de la profundidad especificada medida en
Vigas maestras interiores
la línea central de la brida de unión deberá ser:
donde D/t < 100 – variación máxima = d/100
donde D/t
≥
100 – variación máxima = d/67
Para profundidades de hasta 36 pulgadas [1 m] incluisive +
Vigas maestras Fascia –
1/8 pulgada [3 mm]
donde D/t < 100 – variación máxima = d/120
donde D/t
≥
Variación de Profundidad.
Para las vigas y vigas maestras soldadas, la variación
Para profundidades mayores a 36 pulgadas [1 m]
100 – variación máxima = d/80
hasta 72 pulgadas [2 m] incluidos
Sin atiesadores inermedios- variación máxima = D/150
192
± 3/16 pulgadas [5 mm]
Para profundidades superiores a 72 pulgadas [2 m]
+ 5/16 pulgadas [8 mm]
llegar a un acuerdo mutuo
por parte del Contratista y el
Propietario con respecto a los requerimientos apropiados del
–3/16 pulgadas [5 mm]
montaje.
5.23.10
Soportes en los Puntos de Carga.
Los extremos del soporte de los atiesadores deberán escuadrar
5.24
Perfiles de Soldadura
con la brida de unión y deberán tener a lo menos un 75% del
área de la sección transversal del soporte atiesador en
Todas las soldaduras, excepto lo contrario permitido más
contacto con la superficie interna de los flanges.
Cuando la
abajo, deberán estar libres de grietas, traslapamientos e
superficie externa de los flanges soporta una base de acero o
irregularidades inaceptables del perfil que se muestran en la
asiento deberá ajustarse dentro de 0.010 pulgadas [0.25 mm]
Figura 5.4.
para el 75% del área proyectada de la brida de unión y los
atiesadores, y no mayores que 1/32 pulgadas [1 mm] para el
5.24.1 Soldaduras de Filete.
25% restante del área proyectada. Las vigas maestras sin
Las caras de las soldaduras de filete pueden ser levemente
atiesadores deberán soportar el área proyectada de la brida de
convexas, planas o levemente cóncavas, según lo que se
uniónsobre la superficie del flange externo dentro de 0.010
muestra en las Figuras 5.4 y 5.4( C ), la que muestra perfiles
pulgadas [0.25 mm] y el ángulo incluido entre la brida de unión
de soldadura de filete típicamente inaceptables.
y el flange no deberá exceder los 90º en la longitud del soporte
5.24.2
(ver Comentario).
Excepción
para
las
Soldaduras
de
Filete
Intermitentes.
5.23.11
Excepto para socavamiento, según lo permitido por el código,
Tolerancia en los en los Atiesadores
los requerimientos del perfil de la Figura 5.4 no deberán
5.23.11.1
aplicarse a los extremos de la soldadura de filete intermitente
Ajuste de los Atiesadores Intermedios.
En donde se especifique el ajuste estrecho de los atiesadores
fuera de su longitud efectiva.
intermedios, se deberá definir como una abertura permitida de
5.24.3
hasta 1/16 pulgada [2 mm] entre el atiesador y el flange.
Convexidad.
Excepto en las soldaduras externas en uniones de esquina,
5.23.11.2 Rectilineidad de los Atiesadores Intermedios.
la convexidad C de una soldadura o de un cordón de
La variación externa de la rectilineidad de los atiesadores
soldadura
intermedios no deberá exceder 1/2 pulgada [12 mm] para vigas
entregados en la Figura 5.4.
individual,
no
deberá
exceder
los
valores
maestras de hasta 6 pies de profundidad [1.8 m], y de 3/4
pulgada [20 mm] para vigas maestras sobre 6 pies de
5.24.4
Soldaduras Ranuradas o a Tope.
profundidad [1.8 m] con la debida consideración de las piezas
Las soldaduras ranuradas se deberán hacer con un refuerzo
que lo componen.
mínimo de la cara, a menos que se especifique de otro modo.
En el caso de las uniones a tope y de esquina, el refuerzo de
5.23.11.3
Rectilineidad
y
Localización
de
los
la cara no deberá exceder 1/8 de pulgada de altura [3 mm].
Todas las soldaduras deberán tener una transición gradual
Atiesadores de Soporte.
La variación externa de la rectilineidad de los atiesadores de
hasta el plano de las superficies del metal base con áreas de
soporte no deberá exceder 1/4 de pulgada [6 mm] hasta 6 pies
transición libres de socavamiento, excepto lo permitido por
de profundidad [1.8 m] o 1/2 pulgada [12 mm] sobre 6 pies de
este código. La Figura 5.4 (D) muestra perfiles de soldadura
profundidad. La línea central real del atiesador deberá quedar
de ranura típicamente aceptables en uniones a tope.
La
dentro del espesor del atiesador, según lo medido a partir de la
Figura 5.4 (E) muestra perfiles de soldaduras típicamente
localización teórica de la línea central
inaceptables para uniones a tope de soldaduras de ranuras.
5.23.11.4
5.24.4.1
Otras Tolerancias Dimensionales.
La torcedura de los componentes rectangulares y otras
tolerancias dimensionales de los componentes que no están
cubiertos por 5.23 deberán determinarse individualmente y
193
Superficies Enrasada.
Las soldaduras a tope que requieran enrasarse deberán
acabarse de modo que no reduzcan los espesores del metal
base más delgado o el metal base en más de 1/32 pulgadas
[1 mm], o del 5% del espesor del material; cualquiera sea
plancha interna y hacia el lado del orificio. El arco se detiene
menor. El refuerzo restante no deberá exceder 1/32 pulgadas
en la parte superior del orificio, se limpia la escoria y el
de altura [1 mm]. Sin embargo, todos los refuerzos deberán
proceso se repite en el lado opuesto del orificio. Después de
quitarse donde la soldadura forme parte de una superficie de
limpiar la escoria de la soldadura, otras capas deberían
contacto o de empalme.
depositarse de manera similar para rellenar el orificio hasta la
Todo refuerzo deberá alearse en
forma pareja y suave en la superficies de la plancha con áreas
profundidad requerida.
de transición libres de socavamiento.
5.25.1.3
5.24.4.2
Métodos de Acabado y Valores.
Posición de Sobrecabeza.
Para las soldaduras que vayan a realizarse en posición de
estén
sobrecabeza, el procedimiento es el mismo que para la
seguidos por esmerilado. En donde se requiera el acabado de
El cincelado y el rebaje pueden usarse siempre que
posición plana, excepto que la escoria debería dejarse enfriar
una superficie, los valores de desbaste (ver ASME B46.1) no
y debería quitarse completamente después de haberse
deberán exceder
250 micropulgadas [6.3 micrometros]. El
acabado de
superficies en valores superiores a
125
micropulgadas
[3.2
250
micrometros]
a
través
de
depositado cada cordón de soldaduras sucesivo, hasta que el
orificio esté relleno a la profundidad requerida.
micropulgadas deberán tener un acabado paralelo a la
5.25.2
dirección de la tensión primaria. El acabado de superficie a
Estas soldaduras deberán realizarse utilizando técnicas
Soldaduras de Tipo Tapón Alargado.
valores de 125 micropulgadas o menos puede terminarse en
similares a aquellas especificadas en 5.25.1 para las
cualquier dirección.
soldaduras de ranuras de tipo tapón redondo, excepto si la
longitud de la ranura tipo tapón alargado exceda tres veces el
5.25 Técnica para Soldaduras de Ranura Tipo Tapón
ancho, o si la ranura tipo tapón alargado se extiende hasta el
Redondo y Tipo Tapón Alargado
borde del componente, deberán aplicarse los requerimientos
de las técnicas de 5.25.1.3.
5.25.1
Soldaduras Tipo Tapón Redondo.
La técnica utilizada para efectuar soldaduras
de tipo tapón
redondo utilizando los procesos SMAW, GMAW (excepto
GMAW-S), y FCAW deberán ser como se detallan a
continuación:
5.25.1.1
Reparaciones
La remoción del metal de soldadura o de porciones del metal
base
puede
realizarse
maquineando,
esmerilando,
cincelando o rebajando. Se deberá hacer de tal manera que el
metal de soldadura adyacente o el metal base no tengan
Posición Plana.
Para las soldaduras que vayan hacerse en la posición plana,
cada pasada deberá depositarse alrededor de la raíz de la
unión y luego depositarse a lo largo del trayecto en espiral
hacia el centro del orificio, fundiendo y depositando una capa
de metal de soldadura en la raíz y en el fondo de la unión.
Luego el arco se lleva hacia la periferia del orificio y se repite el
procedimiento, fundiendo y depositando sucesivas capas para
rellenar el orificio hasta la profundidad requerida. La escoria
que cubre el metal de soldadura debería mantenerse fundida
hasta que la soldadura esté terminada.
Si el arco se
interrumpe o la escoria se deja enfriar, ésta deberá quitarse
completamente antes de reiniciar la soldadura.
5.25.1.2
5.26
muescas o rebajes. El rebaje con oxígeno no deberá utilizarse
en el acero sometido a proceso termodinámico de templado y
revenido.
Las porciones inaceptables de la soldadura
sacarse quitarse sin quitar gran parte del metal base. Las
superficies deberán limpiarse a fondo antes de soldar. El
metal de soldadura deberá depositarse para compensar
cualquier deficiencia de tamaño.
5.26.1
Opciones del Contratista.
El Contratista tiene la opción, ya sea de reparar una
soldadura inaceptable o de removerla y volver a colocar una
soldadura entera; excepto lo que esté modificado por 5.26.3.
La soldadura reparada o reemplazada deberá ser sometida a
nuevas pruebas mediante
Posición Vertical.
Para las soldaduras que vayan a realizarse en posición vertical,
el arco se inicia en la raíz de la unión en el lado más bajo del
orificio y se lleva hacia arriba, fundiéndola en la cara de la
194
los métodos originalmente
utilizados, y se deberá aplicar la misma técnica y los mismos
criterios de aceptación de calidad. Si el Contratista elige
reparar la soldadura, ésta deberá corregirse de la siguiente
manera:
Si después que se haya realizado una soldadura inaceptable,
se realiza un trabajo que haya dado como resultado una
soldadura inaccesible o haya creado nuevas condiciones que
5.26.1.1 Traslapamiento, Convexidad Excesiva, o Refuerzo
hagan que la corrección de la soldadura inaceptable sea
Excesivo.
peligrosa o inefectiva, entonces las condiciones originales
Se deberá quitar el metal de soldadura en exceso.
deberán
restaurarse
quitando
las
soldaduras
o
los
componentes, o ambos; antes de realizar las correcciones.
5.26.1.2 Concavidad Excesiva de Soldadura o Cráter,
Si esto no se hace, la deficiencia será compensada por
Soldadura de Tamaños Inexactos, Socavamientos.
trabajo adicional efectuado en conformidad con el diseño
Las superficies deberán preparase (ver 5.30) y deberá
revisado y aprobado.
depositarse el metal base adicional.
5.26.5
Restauración de la Soldadura del Metal Base con
5.26.1.3 Fusión Incompleta, Porosidad Excesiva de la
Orificios mal Colocados.
Soldadura, o Inclusiones de Escoria.
Excepto en donde la restauración mediante soldadura sea
Las porciones inaceptables deberán quitarse y volverse a
necesaria por razones estructurales u otras, los orificios
soldar (ver 5.26).
perforados o taladrados mal colocados pueden ser dejarse
abiertos o llenarse con pernos. Cuando el metal base con los
5.26.1.4
Grietas en la Soldadura o en el Metal Base.
orificios mal colocados es recuperado por soldadura, se
El tamaño de la grieta deberá reconocerse por medio de la
aplican los siguientes requerimientos:
prueba de macrografía, (MT), PT o cualquier otro medio
(1)
El metal base no sujeto a carga de tensión cíclica se
igualmente positivo; la grieta y el metal de buena calidad con 2
puede restaurarse por medio de soldaduras, siempre que el
centímetros [50 mm] mas allá de cada extremo de la grieta
Contratista prepare y siga los procedimientos para una
deberá quitarse y volverse a soldar.
reparación WPS. La buena calidad de la reparación de la
5.26.2 Limitaciones de Temperatura para Reparación con
pruebas están especificadas en los documentos del contrato
Calor Localizado.
para soldaduras de ranura sujetas a compresión o a carga por
soldadura deberá verificarse mediante un NDT, cuando esas
Los componentes distorsionados por la soldadura deberán
tensión.
enderezarse mediante medios mecánicos o por la aplicación
(2) El metal base sujeto a carga por tensión cíclica puede
limitada de calor localizado. La temperatura de las áreas
restaurarse mediante soldaduras, siempre que:
calientes medidas por métodos aprobados no deberán exceder
(a) El Ingeniero apruebe la reparación mediante soldadura y
1100º F [600º C] para aceros sometidos al proceso
repare según el proceso de WPS.
termodinámico de templado y revenido, ni los 1200º F [650º C]
(b) La reparación mediante los WPS se sigue en el trabajo y
para otros aceros.
la buena calidad del metal
La parte que deba calentarse para
enderezarse deberá estar principalmente libre de tensión y de
base restaurado debe ser
verificado por NDT especificados en los documentos del
fuerzas externas, excepto aquellas tensiones resultantes de
contrato para el examen de tensión de la soldaduras de
métodos de enderezamiento mecánico utilizados en conjunto
ranura o de acuerdo a lo aprobado por el Ingeniero.
con la aplicación del calor.
(3)
5.26.3
sometidos a procedimiento termodinámico
Además de los requerimientos (1) y (2), cuando se
restauren los orificios mediante soldadura de metales base
Aprobación del Ingeniero.
Deberá lograrse previamente la aprobación del Ingeniero para
de templado y
revenido deberá efectuarse lo siguiente:
las reparaciones del metal base (excepto aquellas requeridas
(a) Deberá utilizarse un metal de relleno apropiado, la
por 5.15), la reparación de grietas mayores o diferidas, las
entrada de calor correspondiente y PWHT (cuando se
reparaciones según los métodos ESW y EGW con defectos
requiera).
internos, o un diseño revisado para compensar deficiencias. El
(b)
Ingeniero deberá ser notificado antes que se corten y se
utilizando la reparación WPS.
separen los componentes de la soldadura.
5.26.4 Inaccesibilidad de Soldaduras Inaceptables.
195
Las
soldaduras
de
muestreo
deberán
hacerse
(c)
El RT de las soldaduras de muestreo deberá verificar
deformaciones provocadas por la formación de arcos deberán
que la soldadura de buena calidad esté conforme con los
esmerilarse para lograr un contorno suave y parejo y verificar
requerimientos de 6.12.2.1.
la buena calidad de la soldadura.
(d)
Deberá utilizarse una prueba de tensión
reducida
de sección
(metal de soldadura); dos pruebas de doblado de
5.30 Limpieza de la Soldadura
lado (metal de soldadura) y tres pruebas CVN (impacto de la
ZAT) (en el área de grano grueso) removidas de la soldaduras
5.30.1 Limpieza en el Proceso.
de muestreo, para demostrar que las propiedades mecánicas
Antes de soldar sobre el metal previamente depositado, se
del área reparada estén en conformidad con los requerimientos
deberá quitar toda la escoria, y la soldadura junto con el metal
especificados del metal base (Ver Anexo III para los
base adyacente y deberán cepillarse para que queden
requerimientos de los ensayos CVN).
limpios. Este requerimiento deberá aplicarse no solo a las
(4)
capas sucesivas sino que también a los cordones de
Las superficies soldadas deberán tener un acabado de
acuerdo a lo especificado en 5.24.4.1.
soldadura continua y al área del cráter cuando la soldadura
se reanude después de alguna interrupción.
Sin embargo,
5.27 Martillado (Peening)
no estará restringido para las soldaduras de ranura tipo tapón
Puede utilizarse el martillado en capas de soldadura intermedia
redondo y tipo tapón alargado; en conformidad con 5.25.
para el control de la tensión por contracción en soldaduras
gruesas para evitar las grietas o la distorsión, o ambas. No
5.30.2 Limpieza de la Soldadura Terminada.
deberá realizarse el martillado en la raíz o en la capa superficial
Se deberá quitar la escoria de todas las soldaduras completa,
de la soldadura o en los bordes del metal base de la soldadura,
y la soldadura y el metal base adyacente deberán limpiarse
excepto lo estipulado en 2.36.6.6(3). Deberá tenerse cuidado
cepillando o mediante otro medio apropiado. Las salpicaduras
de evitar el traslapamiento o las grietas de la soldadura o del
remanentes que permanecen adheridas fuertemente aún
metal base.
después de la operación de limpieza son
5.27.1 Herramientas.
efectuar el NDP. Las uniones soldadas no deberán pintarse
Está permitido el uso de martillos manuales, para quitar
hasta después que se haya completado y aceptado la
escoria, cinceles y herramientas livianas con vibración para
soldadura.
aceptables, a
menos que sea necesario quitarlas con el propósito de
quitar la escoria y las salpicaduras y no deberá considerarse el
martillado.
5.31 Planchas de Extensión (Ver 5.2.2)
5.28 Rellenar.
5.31.1
Uso de las Planchas de Extensión de Soldadura.
Relleno (“Caulking”) se definirá como una deformación plástica
Las soldaduras se deberán terminar en el extremo de una
de la soldadura y de las superficies del metal base por medios
unión de manera que
mecánicos para sellar u obscurecer las irregularidades. El
calidad. Cuando sea necesario, esto deberá hacerse por
aseguren soldaduras de buena
relleno estará prohibido para los metales base con un límite de
medio de planchas de extensión de soldadura alineadas de
fluencia mayor que 50ksi [345 Mpa].
tal manera que proporcionen una
Para los metales base con un límite de fluencia mínimo
preparación de la unión.
prolongación de la
especificado de 50 ksi o menor [345 Mpa], puede utilizarse el
relleno, siempre que:
5.31.2
(1) se hayan completado y aceptado todas las inspecciones.
Soldadura Para Estructuras No Tubulares Cargadas
Eliminación de las Planchas de Extensión de
(2) El relleno sea necesario para evitar la falla en el
Estáticamente.
revestimiento
Para las estructuras no tubulares cargadas estáticamente, las
(3) la técnica y las limitaciones del relleno están aprobadas
planchas de extensión de soldadura no deberán quitarse, a
por el Ingeniero.
menos que lo requiera el Ingeniero.
5.29 Formación de Arcos
La formación de arcos fuera del área de las soldaduras
permanentes
en
cualquier
metal
base.
Las
fisuras
o
196
5.31.3
Eliminación de las Planchas de Extensión
de
Soldadura Para Estructuras No tubulares Cíclicamente
Cargadas.
Para las estructuras no tubulares cargadas cíclicamente, las
planchas de extensión de soldadura deberán quitarse después
de que la soldadura se haya completado y enfriado, y que los
extremos de las soldaduras se haya alisado y enrasado con los
bordes de las partes colindantes.
5.31.4
Extremos de la Uniones Soldadas a Tope.
Los extremos de las uniones soldadas a tope requieren tener
un acabado
rasante, de manera de no reducir el ancho
detallado, o del ancho real proporcionado; cualquiera que sea
mayor, en más de 1/8 pulgada [3 mm], de manera de no dejar
refuerzo en cada extremo que sea 1/8 pulgada [3 mm]. Los
extremos de las uniones soldadas a tope no deberán alcanzar
una inclinación que no exceda 1 en 10.
197
6. Inspección
Parte A
Propietario o Ingeniero en todos los asuntos sobre inspección y
calidad dentro del ámbito de los documentos del contrato.
Requerimientos Generales
6.1.3.3 Inspector (Inspectores). Cuando se utilice el término
6.1 Alcance
inspector sin una calificación mayor, como la del inspector
La Sección 6 contiene todos lo requerimientos para las
calificaciones y responsabilidades del Inspector, los criterios de
aceptación para irregularidades y los procedimientos para NDT.
específico de acuerdo a la categoría que se describió anteriormente,
se aplica igualmente para la inspección y la verificación dentro de
los límites de la responsabilidad descrita en 6.1.2.
6.1.1 Información proporcionada a los contratistas. Cuando se
requiere la prueba NDT además de la inspección visual, deberá
establecerse así en la información que se entrega a los
6.1.4
Requerimientos de calificación del Inspector.
6.1.4.1 Bases para calificación. Los Inspectores responsables
contratistas. Esta información designará las categorías de
para aceptar o rechazar el material y la calidad del trabajo deberán
soldadura que se van a examinar, la envergadura del examen de
estar calificados. La base de la calificación de Inspector deberá
cada categoría y el método o métodos de prueba.
estar documentada. Si el Ingeniero elige especificar las bases de la
calificación de Inspector, deberá ser especificado así en los
6.1.2 Inspección y estipulaciones del contrato. Con respecto a
este código, la inspección sobre fabricación y montaje y pruebas
y la inspección de verificación y pruebas deberán ser funciones
separadas.
documentos del contrato.
Las bases de calificación aceptables serán las siguientes:
(1) Certificación actual o previa como un Inspector de Soldadura
Certificado
6.1.2.1 Inspección del Contratista. Este tipo de inspección y de
prueba deberá efectuarse según sea necesario previo al montaje,
durante montaje, durante la soldadura y después de la soldadura
para asegurar que los materiales y la calidad del trabajo cumplan
por
AWS
(CWI),
en
conformidad
con
las
estipulaciones de AWS QC1, norma y pauta para la calificación y
la certificación de los Inspectores de soldadura (“Standard and
Guide for Qualification and Certication of Welding Inspectors”), o
con los requerimientos de los documentos del contrato. La
(2) Calificación actual o previa por parte de la Agencia Canadiense
inspección de fabricación y montaje y pruebas deberán ser de
de Soldadura (CWB Canadian Welding Bureau), en conformidad
responsabilidad del Contratista, a menos que se establezca lo
con los requerimientos de la (CSA) Asociación de Normas
contrario en los documentos del contrato.
Canadienses, norma W178.2, certificación de los inspectores de
6.1.2.2 Inspección de verificación. Este tipo de inspección y
soldadura (“Certification of Welding Inspectors”), o
pruebas deberá efectuarse y sus resultados deberán informarse al
(3) Un Ingeniero o técnico, que mediante capacitación o
Propietario y al Contratista a tiempo para evitar retrasos en el
experiencia, o ambos en fabricación de metales, en inspección y
trabajo. La inspección de verificación y pruebas son las
pruebas, sea competente para efectuar la inspección del trabajo.
prerrogativas del Propietario, quien puede efectuar esta función, o
cuando lo establezca el contrato, se otorgue verificación
6.1.4.2
Término de la efectividad. La calificación de un
independiente, o se estipule que tanto la inspección como la
Inspector permanecerá en efecto indefinidamente, siempre que el
verificación deberán ser efectuadas por el Contratista.
Inspector permanezca activo en la inspección de fabricaciones de
estructuras soldadas de acero; a menos que haya una razón
6.1.3
Definición de categorías del inspector.
específica que cuestione la habilidad del inspector.
6.1.3.1 Inspector del Contratista. Este Inspector es la persona
6.1.4.3 Asistente del Inspector. El Inspector puede ser apoyado
debidamente designada, quien actúa para y en beneficio del
por los Inspectores asistentes quienes pueden realizar funciones de
Contratista en todas las inspecciones y en las materias de calidad,
inspección específica bajo la supervisión del Inspector. Los
dentro del ámbito de los documentos del contrato.
asistentes de los Inspectores deberán estar calificados mediante
capacitación o entrenamiento y experiencia para realizar las
6.1.3.2 Inspector de verificación. Este inspector es la persona
debidamente designada, quien actúa para y en beneficio del
199
funciones especificas para las cuales ellos están asignados. El
trabajo de los Asistentes deberá ser regularmente monitoreado por
6.4
el Inspector, generalmente día a día.
calificaciones del pinchador.
Inspección del Soldador, del Operador de Soldadura, y
6.1.4.4 Examen Visual. Los Inspectores y los Asistentes
6.4.1
Determinación de la Calificación. El Inspector deberá
deberán haber aprobado un examen visual con o sin lentes de
permitir que las soldaduras se efectué sólo por parte de los
corrección para probar: (1) La agudeza de la visión cercana del
soldadores, los operadores de soldadura y los pinchadores que
Snellen English, o equivalente, a no menos que 12 pulgadas (300
estén calificados en conformidad con los requerimientos de la
mm); y (2) agudeza de la visión lejana de 20/40, o mejor. El
Sección 4, o deberán asegurarse que cada soldador, operador de
examen visual del personal de inspección se requerirá cada 3 años
soldadura o pinchador haya demostrado previamente dicha
o menos, si fuera necesario demostrar idoneidad.
6.1.4.5 Verificación de Autoridad. El Ingeniero deberá tener la
autoridad para verificar la calificación de los Inspectores.
6.1.5
Responsabilidad del Inspector. El Inspector deberá
asegurar que toda la fabricación y el montaje de la soldadura se
efectúe en conformidad con los requerimientos de los documentos
del contrato.
6.1.6
Ítems que deben proporcionarse al Inspector. Al
Inspector deberá proporcionársele los planos completos y
detallados mostrando el tamaño, la longitud, el tipo y la
localización de todas las soldaduras que deban hacerse. El
Inspector también deberá proporcionar los documentos del
contrato que describen los requerimientos sobre material y
calidad para los productos que vayan a fabricarse, construirse o
ambos.
6.1.7
Notificación del Inspector. El Inspector deberá ser
notificado con anticipación del inicio de las operaciones relativas
a la inspección y a la verificación.
6.2
Inspección de Materiales
El Inspector del Contratista deberán asegurarse de que sólo los
materiales que estén en total conformidad con los requerimientos
de este código deberán utilizarse.
6.3
Inspección de los WPS y del Equipo
6.3.1
WPS. Los Instructores deberán revisar todo los WPS que
calificación bajo otra supervisión aceptable y apropada por el
Ingeniero en conformidad 4.1.2.1.
6.4.2
Retesteo basado en la calidad del trabajo. Cuando la
calidad de un soldador, un operador de soldadura o un pinchador
calificado aparezca estar por debajo de los requerimientos de este
código, el Inspector puede requerir que el soldador, operador de
soldadura o el pinchador demuestren habilidad para producir
soldaduras de buena calidad por medio de una prueba simple, tal
como la prueba de ruptura de la soldadura de filete o puede
requerir la recalificación completa en conformidad con la Sección
4.
6.4.3
Retesteo basado en el Vencimiento (o expiración) de
la Calificación. El Inspector requerirá la recalificación de
cualquier soldador calificado u operador de soldadura quien no
haya utilizado el proceso (para el cual está calificado), duenate un
periodo que exceda 6 meses (ver 4.1.3.1)
6.5
Inspección del Trabajo y Registros
6.5.1
Tamaño, Longitud y Localización de la Soldadura. El
Inspector deberá asegurarse que el tamaño, la longitud y la
localización de todas las soldaduras estén conforme a los
requerimientos de este código y a los planos de detalle, y que no se
hayan agregado soldaduras no especificadas sin aprobación.
6.5.2
WPS. El Inspector deberá asegurarse que solamente se
empleen los WPS que cumplan con las estipulaciones de la
Sección 3 o Sección 4.
6.5.3
Clasificación y Uso de los Electrodos. El Inspector
se vaya a utilizar para el trabajo y se asegurarán que los
deberá asegurarse que los electrodos se utilicen solamente en las
procedimientos estén en conformidad con los requerimientos de
posiciones y con un tipo de soldadura y polaridad correspondiente,
este código.
6.3.2
Equipo de soldadura. El Inspector deberá inspeccionar
el equipo de soldadura que se vaya utilizar para asegurarse que el
trabajo se efectué en conformidad con los requerimientos del
5.11.
para las cuales están clasificados.
6.5.4
Alcance de los Exámenes. El Inspector deberá, a
intervalos apropiados, observar la preparación de la unión, la
práctica
del
montaje,
las
técnicas
de
soldadura
y
el
comportamiento de cada soldador, operador de soldadura y
pinchador para asegurarse que los requerimientos aplicables de
este código se cumplan.
200
6.5.5
Envergadura
del
Examen.
El
Inspector
deberá
examinar el trabajo para asegurase que cumpla con los
requerimientos de este código. Otros criterios de aceptación,
diferentes de aquellos descritos en los códigos, pueden utilizarse
especificada en la información proporcionada a los clientes, deberá
ser la responsabilidad del Contratista la que asegure que todas las
soldaduras especificadas deberán cumplir con los requerimientos
de calidad de la Sección 6, Parte C, cualquiera que sea aplicable.
cuando están aprobados por el Ingeniero. El tamaño y el contorno
6.6.5
de la soldadura deberá medirse con calibradores apropiados. La
Visual. Si el NDT que no sea la inspección visual no esté
NDT No Especificados, que no sean la Inspección
inspección visual de las grietas en soldaduras y el metal base y
especificado en el acuerdo del contrato original, pero que se
otras irregularidades deberían recibir la ayuda de una luz potente,
solicite posteriormente por parte del Propietario, el Contratista
lupa, u otros implementos que puedan ser útiles.
6.5.6
Identificación del Inspector o de las Inspecciones
Efectuadas. Los Inspectores deberán identificar con una marca
distintiva u otros métodos de registro todos los componentes o las
uniones que hayan inspeccionado y aceptado. Cualquier método
de registro que ellos hayan acordado mutuamente pueden utilizar.
El molde (o patrón) de estampado de los componentes cargados
cíclicamente, sin la aprobación del Ingeniero deberán prohibirse.
6.5.7
Mantención de Registros. El Inspector mantendrá un
deberá efectuar todas las pruebas solicitadas o deberá permitir que
las pruebas se efectúen en conformidad con 6.14. El Propietario
será responsable de todos los costos asociados incluyendo el
traslado (manipulación), preparación de la superficie, NDT, y
reparación de irregularidades, excepto las descritas en 6.9;
cualquiera que sea aplicable, en porcentajes mutuamente acordados
entre el Propietario y el Contratista. Sin embargo si tales pruebas
revelan un intento de fraude o una notoria no conformidad con este
código, el trabajo de reparación deberá ser efectuado por gastos del
Contratista.
registro de las calificaciones de todos los soldadores, operadores
Parte C
de soldaduras y pinchadores; todas las calificaciones de los WPS
Criterios de Aceptación
u otras pruebas que se efectúen; y cualquier otra información que
6.7
pueda requerirse.
Parte B
Los criterios de aceptación para la inspección visual y los NDT de
Responsabilidades del Contratista
las conexiones tubulares y de las conexiones no tubulares
6.6
Obligaciones del Contratista
6.6.1
Responsabilidades del Contratista. El Contratista será
responsable de la inspección visual y de la corrección necesaria
de todas las deficiencias en cuanto a materiales y a la calidad del
trabajo que se establezca en los documentos del contrato.
6.6.2
Requerimientos del Inspector. El Contratista deberá
cumplir con todos los requerimientos del Inspector (Inspectores)
para corregir las deficiencias en los materiales y la mano de obra,
según lo establezcan los documentos del contrato.
6.6.3
Criterio de Ingeniería. En el caso de que una soldadura
con falla, o la remoción (eliminación) de la nueva soldadura, dañe
el metal base, de acuerdo al juicio del Ingeniero su retención no
esté en conformidad con la intención de los documentos del
contrato, el contratista deberá remover (quitar) y reemplazar el
metal base dañado o deberá compensar esta deficiencia de alguna
manera aprobada por el Ingeniero.
6.6.4
Alcance
NDT Especificado Diferente a la Inspección Visual.
estáticamente y cíclicamente se describen en la Parte C. La
envergadura del examen y los criterios de aceptación deberán
especificarse en los documentos del contrato o en la información
proporcionada al cliente.
6.8 Aprobación
del
Ingeniero
para
los
Criterios
de
Aceptación Alternativos
La premisa fundamental del código es la de proporcionar
estipulaciones generales aplicables a la mayoría de las situaciones.
Los criterios de aceptación para la producción de soldadura
diferentes a aquellas descritas en el código pueden utilizarse para
una aplicación particular; siempre que se cuente con la
documentación adecuada por parte del proponente y la aprobación
del Ingeniero. Estos criterios de aceptación alterna pueden basarse
en la evaluación de la conveniencia del servicio utilizado en
experiencias pasadas, la evidencia experimental o el análisis de
ingeniería que considere el tipo de material, los efectos de carga
del servicio y los factores ambientales.
6.9 Inspección Visual
Cuando se especifique un NDT, que no sea la inspección visual
201
Todas las soldaduras deberán inspeccionarse visualmente y
6.12.1 Criterios de Aceptación para Conexiones No Tubulares
aceptarse si se satisfacen los criterios de la Tabla 6.1.
Cargadas Estáticamente
6.10 PT y MP (Prueba de liquido penetrante y Prueba de
6.12.1.1
Partícula Magnética)
Irregularidades. Las soldaduras que están sujetas a
RT, además de la inspección visual no deberá tener grietas y serán
Las soldaduras que están sometidas a MP y PT, además de la
inspección visual, deberán evaluarse sobre las base de los
requerimientos aplicables para la inspección visual. Las pruebas
deberán efectuarse en conformidad con 6.14.4 o 6.14.5,
inaceptables si la prueba Radiográfica muestra irregularidades que
excedan las siguientes limitaciones (E = tamaño de soldadura)
(1)
Irregularidades alargadas que excedan el tamaño máximo de
la Figura 6.1.
cualquiera que sea aplicable.
(2) ___________________
6.11
(3)
NDT
Excepto lo entregado en 6.18, todos los métodos NDT que
incluyen
requerimientos
de
equipos
y
calificaciones,
calificaciones del personal y métodos operativos deberán estar en
conformidad con la Sección 6 Inspección. Los criterios de
aceptación deberán describirse en esta sección. Las soldaduras
sujetas a los ensayos NDT deberán haber sido encontrados
aceptable por la inspección visual en conformidad con 6.9.
Para soldaduras sujetos a ensayos NDT en conformidad con
Irregularidades redondeadas mayores que un tamaño máximo
de E/3, que no exceda 1/4 de pulgada (6mm). Sin embargo, cuando
el espesor sea mayor que 2 pulgadas (50 mm), la indicación
máxima redondeada puede ser 3/8 de pulgada (10mm). La
tolerancia mínima de este tipo de irregularidad mayor que o igual a
3/32 pulgadas (2.5mm) para una irregularidad aceptable alargada o
redondeada, o en un borde o en un extremo de una soldadura de
intersección deberá ser 3 veces la dimensión mayor de la más
grande de las irregularidades que estén en consideración.
6.10, 6.11, 6.12.3, y 6.13.3, la prueba puede comenzar
(4)
inmediatamente después que las soldaduras completadas se hayan
indicaciones redondeadas, que tengan una suma de sus
Las irregularidades asiladas tales como un grupo de
enfriado a temperatura ambiente. Los criterios de aceptación para
dimensiones mayores que excedan la irregularidad única de
los aceros ASTM A 514, A 517, y A 709, grado 100 y 100W
tamaño máximo permitido en la Figura 6.1. La tolerancia mínima
deberán basarse en los ensayos NDT efectuados no menos de 48
con otro grupo o con una irregularidad alargada o redondeada o a
horas después de haber completado la soldadura.
6.11.1 Requerimientos de las Conexiones Tubulares. Para las
soldaduras a tope de ranura de penetración completa soldadas de
un borde o a un extremo de la soldadura de intersección deberá ser
3 veces la dimensión mayor de las irregularidades más grandes que
se estén considerando.
un solo lado sin backing, toda la longitud de las soldaduras de la
(5)
producción de los componentes tubulares deberán examinarse ya
tenga una dimensiona mayor de menos 3/32 pulgadas (2.5 mm) no
La suma de las irregularidades individuales, que cada una
sea por RT o UT. Los criterios de aceptación deberan estar en
deberán exceder 2E/3 o 3/8 pulgadas (10mm); cualquiera que sea
conformidad con 6.12.3 o 6.13.3, según sea aplicable.
menor en la medición lineal de 1 pulgada (25mm) de soldadura.
6.12
RT
Las soldaduras probadas mediante la prueba radiográfica que no
cumplan con los requerimientos de la Parte C o con los criterios
de aceptación alternos según 6.8, deberán ser reparados en
conformidad con 5.26. Las irregularidades que no sean grietas,
deberán evaluarse sobre la base de ser alargadas o redondeadas.
Sin considerar el tipo de irregularidad, una irregularidad alargada
será definida como una en la cual su longitud excede 3 veces su
ancho. Una irregularidad redondeada será definida como una en
Este requerimiento es independiente de (1), (2), y (3) anteriores.
(6)
Las irregularidades en línea, en donde la suma de las mayores
dimensiones exceda E en cualquier longitud de 6E. Cuando la
longitud de la soldadura que se esté examinando sea menor que 6E,
la suma permitida de las mayores dimensiones deberá ser
proporcionalmente menor.
6.12.1.2
Ilustración de los Requerimientos. La Figura 6.2 y la
Figura 6.3 ilustran la aplicación de los requerimientos entregados
en 6.12.1.1.
la cual su longitud es 3 veces su ancho o menor y puede tener
6.12.2
añadiduras.
Tubulares Cargadas Cíclicamente. Las soldaduras que estén
Criterios de Aceptación para Conexiones No
sujetas a RT además de la inspección visual no deberán tener
202
grietas y serán inaceptables si RT muestra cualquiera de los tipos
de irregularidades descritos en 6.12.2.1, 6.12.2.2, 6.12.2.3, o
6.12.2.4.
6.12.2.1
Soldaduras con Esfuerzo de Tensión. Para las
soldaduras sujetas a esfuerzo de tensión bajo cualquier condición
de carga, la dimensión más grande de cualquier irregularidad de
porosidad o tipo de fusión que sea 1/16 pulgadas (2mm) o mayor
en su dimensión más grande no deberá exceder el tamaño, B,
indicado en la Figura 6.4, para el tamaño de la soldadura
involucrada.
La distancia de la irregularidad de alguna porosidad o tipo de
fusión descrito anteriormente en relación con otra irregularidad, a
un borde o a la raíz o la garganta de
6.12.2.2
Tensión de Comprensión de Soldadura. Para la
soldadura sujeta a tensión por compresión solamente y
específicamente indicado así en los planos de diseño, la
dimensión mayor de la irregularidad de porosidad o de un tipo de
fusión que sea 1/8 pulgadas (3mm) o mayor en la dimensión más
grande no deberá exceder el tamaño, B, ni el espacio entre las
irregularidades adyacentes que sean menores que la tolerancia
mínima permitida, C, indicada por la Figura 6.5 para el tamaño de
la irregularidad que está siendo examinada.
6.12.2.3
Irregularidades Menores que 1/16 pulgadas (2mm)
203
6.12.3.1. Discontinuidades
viga al flange, las discontinuidades de aceptación detectadas
Las soldaduras que estén sometidas a pruebas RT además de la
por los movimientos de los exámenes escaneados en el patrón
inspección visual
no deberán presentar grietas y serán
“E” ( ver 6.32.2.2 ) pueden basarse en el espesor de la
inaceptables si el RT muestra cualquier discontinuidad que
soldadura igual al espesor real del ala de viga , más 1 pulgada (
exceda las siguientes limitaciones ( E = tamaño de la soldadura )
25 mm). Las discontinuidades detectadas por el patrón de
(1)
Las discontinuidades prolongadas que excedan el tamaño
examen “E” deberán ser evaluadas según el criterio de la tabla
máximo de la figura 6.6.
6.2 en cuanto al espesor real del ala de viga. Cuando las
(2)
Las discontinuidades más cercanas a las tolerancias
soldaduras del ala de viga al flange con penetración completa
mínimas permitidas en la figura 6.6.
estén sujetas a la tensión normal calculada para la soldadura
(3)
En la intersección de una soldadura con otra o con un borde
deberían ser designadas en los planos de diseño y deberán
libre (ejemplo, es decir, un borde más allá del cual no exista
estar en conformidad con los requerimientos de la tabla 6. 2. Las
una extensión material). Las discontinuidades aceptables
soldaduras sometidas a pruebas ultrasónicas se evalúan sobre
deberán ser:
la base
a) En conformidad con las limitaciones de la figura 6.6
para cada soldadura individual.
de un ultrasonido que refleje la discontinuidad en
proporción a su efecto en la integridad de la soldadura. Las
indicaciones de discontinuidades que permanezcan en el visor
b) En conformidad con las limitaciones de soldaduras de
intersección de la figura 6.6 Caso I o II según sea aplicable
a medida que la unidad investigada se traslade lejos de la
discontinuidad mediante el movimiento “B” puede ser la
(4) Las discontinuidades aisladas tales como un grupo de
indicación de discontinuidades de planalidad con importante
indicaciones
dimensión a través de toda la garganta.
redondeadas
que
tengan
un
total
de
sus
dimensiones mayores y que excedan la discontinuidad única del
Debido a que la mayor superficie que refleja las más grandes
tamaño máximo permitido en la figura 6.6. La tolerancia mínima
discontinuidades criticas está orientada a un mínimo de 20
para otro grupo o para una discontinuidad redondeada o hacia un
grados (para una unidad de investigación de 70 grados) a 45
borde extremo de una soldadura de intersección deberá ser 3
grados (para unidad de exploración de 45 grados ) desde la
veces más que la dimensión mayor de las discontinuidades más
perpendicular hasta el as de sonido la evaluación de la amplitud
grandes que se están considerando.
(porcentaje de decibeles db) no permite una disposición viable .
(5) La suma de las discontinuidades individuales en las que cada
Cuando las indicaciones exhiben
una tenga una dimensión mayor a 3/32 pulgadas (2,5 mm) no
planalidad que están presenten en la sensibilidad del examen
deberá exceder 2E/3 ó 3/8 pulgadas (10mm); cualquiera que sea
deberá requerirse una evaluación más detallada de la
menor en cualquier
discontinuidad
medición lineal de 1 pulgada (25mm) de
mediante
otros
estas características de
medios
(ejemplo
técnicas
soldadura. Este requerimiento es independiente de (1), (2), (3)
alternadas UT , RT , esmerilando o puliendo para la inspección
antes mencionado .
visual )
(6)
Las discontinuidades en línea donde el total de la suma de
las dimensiones mayores exceda E en cualquier longitud de 6 E
.Cuando la longitud de la soldadura que se está examinando sea
menor que 6 E , el total permisible de las dimensiones mayores
deberá ser proporcionalmente menor.
6.13.2 Criterio de aceptación para conexión no tubular
cargada cíclicamente.
Los criterios de aceptación para las soldaduras a UT además de
la inspección visual deberán cumplir con los siguientes
requerimientos:
6.12.3.2. Ilustración
(1) Las soldaduras sujetas a esfuerzos de tensión bajo cualquier
Las Figuras 6.2 y 6.3 ilustran la aplicación de los requerimientos
condición de carga deberán estar en conformidad con los
entregados en 6.12.3.1.
requerimientos de la tabla 6.3.
(2) Las soldaduras sujetas a esfuerzo de compresión deberán
6.13 UT (Test ultrasónico)
6.13.1
estar en conformidad con los requerimientos de la tabla 6.2.
Criterio de aceptación para conexión no tubular
cargadas estáticamente.
El criterio de aceptación para las soldaduras sujetas a UT
además de la inspección visual deberá
cumplir con los
requerimientos de la tabla 6.2. Para soldaduras CJP de ala de
204
6.13.2.1 Indicaciones.
Las soldaduras sometidas a pruebas ultrasónicas son evaluadas
sobre la base de un ultrasonido que refleje la discontinuidad en
proporción a su efecto sobre la integridad de la soldadura. Las
indicaciones de discontinuidades que permanezcan en la
presentación instrumental a medida que la unidad de exploración
(1)
Se deberán aceptar los reflectores esféricos
aislados
se mueva hacia y fuera de la discontinuidad (el movimiento de
aleatorios con una pulgada (25 mm ) de separación
examen “B”) pueden indicar discontinuidades de planalidad con
mínima hasta un nivel de sensibilidad estándar. Los
importante dimensión a través de la garganta. En cuanto a la
reflectores de mayor tamaño se deberán evaluar como
reflectores de posición lineal.
orientación de tales o de dichas discontinuidades, relativas al as
de sonido que se desvía de la perpendicular , pueda resultar que
(2)
como reflectores en posición lineal .
el rango de decibeles db no permita la evaluación confiable y
directa de la unión de las soldaduras a tope íntegramente.
Los reflectores esféricos alineados deberán evaluarse
(3)
Se deberán rechazar los reflectores esféricos agrupados
Cuando las indicaciones que exhiben estas características de
que tengan una densidad mayor a 1 por pulgada cuadrada
planalidad están presentes en la sensibilidad del examen, deberá
(645 mm cuadrado) con indicaciones por sobre los niveles
requerirse una evaluación más detallada de la discontinuidad por
descartados (área proyectada normal a la dirección de
otros medios (ejemplo técnicas alternadas de UT, RT,esmerilado
tensión aplicada promediada por sobre 6 pulgadas (150
mm ) de longitud de soldadura.
o rebaje para inspección visual , etc.
(4)
6.13.2.2. Exámenes.
posición plana cuyas longitudes excedan los límites de la
Las soldaduras del ala de viga al flange deberán estar en
Figura 6.7. Adicionalmente los reflectores de la raíz no
conformidad con los requerimientos de la tabla 6.2 y la
aceptación
para las
discontinuidades
detectadas
por
Se deberán rechazar los reflectores en posición lineal o en
deberán exceder los limites de la Clase X .
los
movimientos del scanner que no sea el patrón de examen “E”
6.13.3.2 Clase X
(ver 6.32.2.2) puede basarse en un espesor de soldadura igual
Criterios con Propósitos de Ajuste Aplicables a las
al grosor de ala de viga actual más 1 pulgada ( 25 mm ). Las
Conexiones en T Y K en Estructuras Redundantes con
discontinuidades detectadas por el patrón de examen “E”
Componentes Soldados Resistentes a la Hendidura)
deberán evaluarse de acuerdo a los criterios de 6.13.2 para el
Todas las indicaciones que tengan la mitad de la amplitud 6 db o
grosor real del ala de viga. Cuando tales soldaduras del ala de
menos que el nivel de sensibilidad estándar (con la debida
viga al flange estén sujetas para calcular el esfuerzo de tensión
consideración deberán descartarse de 6.27.6). Las indicaciones
normal de la soldadura, estarán diseñadas en los planos y
que excedan el nivel de descarte deberán ser evaluadas de la
deberán estar en conformidad con los requerimientos de la Tabla
siguiente manera :
6.3.
(1)
6.13.3 Criterios de Aceptación para Conexiones Tubulares
entrega en los documentos del contrato. La Clase R o Clase X , o
ambas, pueden incorporarse mediante referencias. La amplitud
basada en los criterios de aceptación según se entrega en 6.13.1
también puede utilizarse para las soldaduras de ranuras en
uniones a tope en tubos de 24 pulgadas ( 600 mm) de diámetro y
mayores, siempre que se sigan todas las estipulaciones
relevantes de la Sección 6 Parte F. Sin embargo, esos criterios
de amplitud no deberán aplicarse a las conexiones tubulares TY-K.
6.13.3.1 Clase R ( aplicable cuando se utiliza UT como una
alternativa para RT)
Se deberán descartar todas las indicaciones que tengan la mitad
estándar
(6 db ) o menos que el nivel de sensibilidad
(considerando
obligatoriamente
6.27.6).
Los reflectores esféricos deberán ser según lo que se
describe en la Clase R, excepto que cualquier indicación
dentro de los siguientes límites para planos lineales o de
Los criterios de aceptación para UT deberán ser según lo que se
de la amplitud
(Basados en la Experiencia, en los
Las
indicaciones que excedan el nivel de descarte deberán ser
evaluada de la siguiente manera:
planaridad sea aceptable.
(2)
Los reflectores lineales o en posición plana deberán ser
evaluados por medio de técnicas de límites de has de luz y
se deberán rechazar aquellos cuyas dimensiones excedan
los límites de la Figura 6.8. El área de la raíz deberá
definirse como la que queda dentro de 1/4 de pulgada ( 6
mm ) o tw / 4 cualquiera que sea mayor , de la raíz de la
soldadura teórica , tal como lo muestra la Figura 3.8.
Parte D
Procedimientos NDT
6.14 Procedimientos
Los procedimientos de ensayos no destructivos (NDT), según lo
que se describe en este código, se han utilizado durante
muchos años y entregan un aseguramiento razonable sobre la
integridad de la soldadura; sin embargo, algunos usuarios que lo
han utilizado incorrectamente consideran que cada método es
205
capaz de detectar todas las discontinuidades inaceptables. Los
6.14.6.2
usuarios del código deberían familiarizarse con todas las
La certificación de los individuos en cuanto al Nivel I y al Nivel II
limitaciones de los métodos NDT que se van a usar,
deberán efectuarse por parte de un individuo del Nivel III que
particularmente la inhabilidad para detectar y caracterizar las
haya estado certificado con (1) The American Society for
discontinuidades en planaridad con orientación especifica. (Las
Nondestructive Testing (la Sociedad Americana para Ensayos
limitaciones y el uso complementario de cada método se explica
No Destructivos) o (2) tenga la educación, la experiencia, el
en la última edición de AWS B1.10, Guía
entrenamiento y haya aprobado con éxito el examen escrito ,
Destructiva
de
la
Soldadura.
(“Guide
para Pauta
for
no
Nondestructive
Inspection of Welds”).
6.14.1
descrito en SNT – TC- 1A.
6.14.6.3
RT
Certificación
Excepción de los Requerimientos QC1
El personal que efectúe los ensayos no destructivos bajo las
Cuando se utiliza RT, el procedimiento y la técnica deberán estar
estipulaciones de 6.14.6 no necesita ser calificado ni certificar
en conformidad con la Parte E de esta Sección.
bajo las estipulaciones de AWS QC1.
6.14.2
6.15
Sistema de Imágenes de Radiación
Cuando se efectúa el examen utilizando sistema de imagen de
radiación, los procedimientos y las técnicas deberán estar en
conformidad con la Parte G de esta Sección.
6.14.3
Sección.
MT
Prueba Completa
Las uniones de soldaduras que requieran las pruebas mediante
su longitud completa, a menos que se especifique una prueba
técnica deberán estar en conformidad con ASTM E 709 , y la
norma de aceptación deberá estar en total conformidad con la
Sección 6, Parte C de este Código; cualquiera sea aplicable.
parcial o una prueba spot .
6.15.2
Pruebas Parciales
Cuando se especifiquen pruebas parciales, la longitud y la
localización de la soldadura o categoría de soldadura que vayan
PT
a someterse a prueba estarán designadas claramente en los
Para detectar las discontinuidades que se abren hacia la
superficie , puede utilizarse PT. Los métodos de las normas
establecidas en ASTM E 165 deberán utilizarse para la
inspección PT, y las normas de aceptación deberán estar en
conformidad con la Sección 6 Parte C de este código ; cualquiera
sea aplicable.
6.14.6.1
6.15.1
especificación del contrato deberán ser testeadas en cuanto a
Cuando se utiliza la prueba magnética (MT), el procedimiento y la
6.14.6
claramente la envergadura las pruebas NDT (tipos, categorías,
prueba.
técnica deberán estar en conformidad con la Parte F de esta
6.14.5
La información proporcionada a los clientes deberá identificar
localización) de las soldaduras que vayan a someterse a
UT
Cuando se usa la prueba ultrasónica, el procedimiento y la
6.14.4
Envergadura de la Prueba
documentos del contrato.
6.15.3
Prueba Spot ( en un Punto Especifico)
Cuando se especifica una prueba “spot”, el números de puntos
específicos en cada categoría designada de la unión soldada
que va ser sometida a prueba en una longitud establecida de la
soldadura o en un segmento designado de la soldadura deberán
Calificación del Personal
incluirse en la información que se proporciona a los clientes.
Cada prueba “spot“ deberá cubrir a lo menos 4 pulgadas (100
Requerimientos ASNT
EL personal que efectúe las pruebas NDT, que no sean la
inspección visual, deberán estar calificado en conformidad con la
edición actual de la American Society for Nondestructive testing
Recommended Practice N°SNT – TC- 1A. Los individuos que
efectúen las pruebas NDT deberán estar calificados para:
(1)
NDT Nivel II o
(2)
NDT Nivel I trabajando bajo el NDT nivel II
mm) de la longitud de soldadura. Cuando la prueba “spot” revela
indicaciones de discontinuidades
rechazadas que requieran
reparación, la envergadura de esas discontinuidades deberá
explorarse. Dos “spot” adicionales en el mismo segmento de la
unión de la soldadura deberán tomarse en localizaciones lejos
del “spot” original. La localización
de los spots adicionales
deberán acordarse entre el Contratista y el Inspector de
verificación.
206
Cuando uno de los dos spots adicionales muestran defectos que
aplicaciones de tipo de orificios no usuales o indicadores de
requieran reparación, el segmento completo de la soldadura
calidad de imagen tipo cable o alambre (IQI), (incluyendo el lado
representado
sometido
IQI de la película ) y el RT de un grosor mayor a 6 pulgadas
completamente a una prueba. La soldadura que involucra más de
(150mm ), de los tipos de películas, densidades y variaciones en
un segmento, los dos spots adicionales en cada segmento
exposición, desarrollo y técnicas de visualización .
por
el
spot
original
deberá
ser
deberán ser sometidos a prueba en localizaciones acordadas por
el Contratista y el Inspector de verificación, sujetos a la
interpretación anterior.
6.15.4
Información Relevante
efectuar las pruebas, contar con toda la información relevante o
tener acceso a ella con respecto a las geometrías de la unión de
soldadura, al espesor del material y a los procesos de soldadura
que se utilicen en la estructura soldada. El personal que realice
los ensayos NDT deberán ser valorados para cualquier
reparación posterior a la soldadura .
X o gama. La sensibilidad
radiográfica deberá juzgarse basada en los IQI tipo cable o tipo
imagen y orificio. La técnica radiográfica y el equipo deberán
proporcionar suficiente sensibilidad para delinear claramente el
IQI requerido tipo orificio y los orificios esenciales o alambres
como según lo descrito en 6.17.7, Tablas 6.4 y 6.5 y Figura 6.9
y 6.10. Las letras y los números de identificación se mostrarán
Requerimiento de Seguridad
requerimientos de seguridad aplicables .
6.17.3
Remoción del Refuerzo.
Cuando los documentos del contrato requieran la eliminación del
6.16.1 Procedimientos y Normas
Los procedimientos y las normas establecidas en la Parte E
soldaduras cuando tal inspección sea
requerida por los documentos del contrato, según lo estipulado
en 6.14. Los requerimientos descritos aquí son específicamente
para la soldadura de ranura sometidas a prueba en uniones a
tope en planchas, perfiles y barras mediante rayos X y fuente de
rayos gama. La metodología deberá estar en conformidad con
ASTM E 94, “Standard Recommended Practice for Radographic
Testing, (“Práctica Recomendada para Pruebas Radiográficas”)
E
única ya sea de radiación
El RT deberá efectuarse en total conformidad con los
Ranura en Uniones a Tope
ASTM
Procedimiento
6.17.2
Radiográficas (RT) de la Soldadura de
regirán la RT de las
6.17.1
claramente en la radiografía.
Parte E
Pruebas Radiográficas ( RT)
Prueba
Procedimientos RT
Las radiografías deberán utilizarse por medio de una fuente
El personal que realice las pruebas NDT deberá, previo a
6.16
6.17
142, Stándar Method for Controlling Quality of
Radiographic Testing, (“Método Estándar de Control de Calidad
en Pruebas Radiográficas”) ASTM E 747, Controlling Quality of
Radiographic Testing Using Wire Penetrameters
(“Control de
refuerzo de la soldadura, la soldadura deberá prepararse para la
prueba RT mediante esmerilado, según lo describe el número
5.24.4.1.
Otras
superficies
de
soldadura
no
necesitan
esmerilarse, de otro modo ser suavizadas para la prueba RT, a
menos que las irregularidades de la superficie o la unión entre la
soldadura y el metal base pueden provocar discontinuidades
objetables de soldadura que vayan a oscurecer la radiografía.
6.17.3.1
Tablas (Lengüeta )
Las lengüetas de la soldadura deberán quitarse antes de la
prueba RT, a menos que se apruebe de otro modo por parte del
Ingeniero.
6.17.3.2
Backing Metálico
calidad en los ensayos radiográficos utilizando penetra metros
Cuando sea requerido por 5.10 o por otras estipulaciones de los
de cable”) y ASTM
1032, Radiographic Examination of
documentos del contrato se deberá sacar el backing metálico y
Weldments (“Examen Radiográfico de las Estructuras Soldadas”).
la superficie deberá quedar con un acabado a ras puliéndose
E
previo a la prueba RT, el pulido deberá hacerse según lo
6.16.2 Variaciones
Las variaciones en los procedimientos de prueba, equipo y
establecido en 5.24.4.1.
estándares de aceptación pueden usarse mediante el acuerdo
6.17.3.3
entre el Contratista y el Propietario. Dichas variaciones incluyen,
Cuando un refuerzo soldado o un backing, o ambos no se quiten
pero no están limitadas a lo siguiente:
RT de filete, T y
o no se utilice la colocación de un IQI de alambre alternado, las
soldaduras de esquina; en la distancia de la fuente a la película;
cuñas de acero con prolongaciones de a lo menos 1/8 de
207
Refuerzo
pulgada (3 mm ) mas allá de los tres lados IQI requeridos tipo
6.17.7
orificio o IQI de alambre deberá colocarse debajo del IQI tipo
Los IQI estarán seleccionados y colocados sobre la estructura
orificio o IQI tipo alambre; de modo que el grosor total del acero
soldada en el área de interés que vaya a radiografiarse tal como
entre el IQI tipo orificio y la película sea aproximadamente iguales
lo muestra la Tabla 6.6.
al grosor promedio de la soldadura medida
a través de su
refuerzos y backing.
6.17.4
6.17.8
Selección y Colocación de IQI
Técnica
Las uniones soldadas serán radiografiadas y la película será
Película Radiográfica
identificada mediante métodos que proporcionarán o entregarán
La película radiográfica deberá ser tal como se describe en
una inspección completa y continua de la unión dentro de los
ASTM E 94. La pantalla de hoja de plomo se utilizará según lo
límites especificados que vayan a examinarse. Los límites de la
descrito en ASTM
unión se mostrarán claramente en la radiografía. Las películas
E 94. Las pantallas fluorescente estarán
prohibidas.
6.17.5
cortas, las pantallas pequeñas y el excesivo socabamiento por
radiación difusa o cualquier otro proceso que
Técnica
Las radiografías se deberán hacer con una fuente única de
radiación centrada lo más cerca posible que sea practicable, con
oscurezca las
partes de la longitud total de la soldadura harán que las
radiografías sean inaceptables.
respecto a la longitud y a lo ancho de esa porción de la soldadura
6.17.8.1
que se esté examinando .
La película deberá tener el largo suficiente y deberá colocarse
6.17.5.1
para proporcionar al menos 1/2 pulgada (12mm) de película
Falta de Precisión Geométrica
Las fuentes de rayo gama, sin considerar el tamaño, deberá ser
capaz de cumplir con la limitación de la falta de nitidez o
precisión geométrica de el código de recipientes presurizados y
calderas ASME (Boiler and Pressure Vessel Code) , Sección V
articulo 2.
6.17.5.2
más allá del borde proyectado de la soldadura.
6.17.8.2
Traslapamiento de la Película.
Las soldaduras más largas que 14 pulgadas (350mm) pueden
ser radiografiadas traslapando los cassettes de la película y
haciendo una sola exposición utilizando cassettes de una sola
película y haciendo exposiciones por separado. Se deberán
aplicar las estipulaciones de 6.17.5.
Distancia de la Fuente al Sujeto
La distancia de la fuente al sujeto no deberá ser menor que la
longitud total de la película que se está exponiendo en el plano
único. Esta estipulación no deberá aplicarse a exposiciones
panorámicas efectuadas bajo las estipulaciones de 6.16.2.
6.17.8.3
Retrodispensión.
Para ratificar la radiación por retrodispensión, un símbolo de
plomo “B,1/2 pulgada (12mm) de alto, 1/16 pulgadas (2mm) de
espesor deberá anexarse a la parte posterior de cada cassette
de película. Si aparece la imagen “B” en la radiografía, la
6.17.5.3 Limitaciones de la Distancia de la Fuente al Sujeto
La distancia de la fuente al sujeto no deberán ser menor que
siete veces el grosor de la soldadura más el refuerzo y el
backing, ni tal radiación de inspección deberá penetrar tampoco
ninguna parte de la soldadura representada en la radiografía en
un ángulo mayor que 26-1/2° a partir de una línea normal de la
superficie de la soldadura.
6.17.6
Longitud de la Película.
radiografía deberá considerarse como inaceptable.
6.17.9
Ancho de la Película.
Los anchos de la película deberán ser lo suficiente como para
mostrar todas las partes de la unión de la soldadura, incluyendo
los HAZ (son afectadas térmicamente), y deberán proporcionar
el espacio adicional suficiente para los IQI requeridos o IQI para
alambre y la identificación de la película sin infringir en el área
Fuentes
Las unidades de rayos X, 600 kVp más y el iridio 192 pueden
utilizarse como fuente para todos los RT, siempre que tengan
una habilidad de penetración adecuada. El cobalto 60 se utilizará
solo como una fuente radiográfica cuando el acero que se haya
radiografiado exceda 2.5 pulgada (65 mm) de grosor. Otras
fuentes radiográficas estarán sujetas a la aprobación al
Ingeniero.
de interés de la radiografía.
6.17.10
Calidad de las Radiografías
Todas las radiografías deberán estar libres de errores
mecánicos, quimicos o de otro tipo hasta el grado en que no
puedan enmascarse o confundirse con la imagen de cualquier
discontinuidad en el área de interés de la radiografía. Tales
errores incluyen, pero no están limitados a lo siguiente:
(1) veladura
208
(2) defectos del procesamiento tales como rayas, marcas de
hechas en acero para proporcionar un medio de hacer
agua o manchas de productos químicos.
corresponder la radiografía desarrollada para la soldadura. La
(3) Raspaduras, marcas digitales, arrugas, suciedad, marcas
información adicional de identificación puede
estáticas, tiznas, o desgarros .
previamente a no menos de 3/4 pulgada (20mm) desde el eje
(4) la pérdida del detalle debido al mal contacto entre la pantalla y
de la soldadura o se producirá en la radiografía colocando
la película.
figuras de plomo en el acero. La información requerida para
(5)
falsas indicaciones debido a las pantallas defectuosas o
mostrar la radiografía deberá incluir la identificación del contrato
fallas internas
del propietario, las iniciales de la compañía RT, las iniciales del
6.17.11
fabricante, el número de orden del taller de fabricación, la marca
Limitaciones de la Densidad
La densidad de la película transmitida a través de la imagen
radiografica del cuerpo del o de los IQI requeridos tipo orificio y el
área de interés deberán tener 1.8 mínimo de visión de una sola
película para las radiografías hechas con una fuente de rayos X y
2.0 como mínimo para radiografías hechas con fuentes de rayos
gama. Para vistas compuestas de exposición de doble película,
la densidad mínima será de 2.6. Cada radiografía de un set de
compuesto tendrá una densidad mínima de 1.3. La densidad
máxima deberá ser de 4.0 para cada visión simple o compuesta.
6.17.11.1
de identificación radiografica, la fecha y el número de reparación
de la soldadura si fuera aplicable .
6.17.13
Bloques del Borde.
Los bloques del borde deberán utilizarse cuando las soldaduras
a topes radiografiadas sean mayores que 1/2 pulgada (12mm)
de espesor. Los bloques del borde deberán tener una longitud
suficiente para prolongarse más allá de cada lado de la línea
central de la soldadura por una distancia mínima o igual al
espesor de la soldadura, pero no inferior a 2 pulgadas (50 mm) y
deberá tener un espesor igual o mayor que el grosor de la
Densidad H y D
La densidad medida deberá ser densidad H y D (densidad
radiografica) la cual es una medida de ennegrecimiento de la
película expresada como:
soldadura. El ancho mínimo de los bloques del borde deberá ser
igual de la mitad del espesor de la soldadura pero no menor que
1 pulgada (25 mm). Los bloques del borde deberán centrarse en
la soldadura en contra de la placa que se esté radiografiando
D = registro l 0 / l.
dejando no más de 1/16 pulgadas (2 mm) para la longitud
Donde
mínima especificada de los bordes del bloque. Los bordes del
D = H y D densidad (radiográfica).
bloque se harán por medio del acero radiograficamente limpio y
I o = intensidad de la luminosidad en la película, y
la superficie deberá tener un acabado de ANSI 125 uin
I = luminosidad transmitida a través de la película.
6.17.11.2
(3um) o más suave (ver figura 6.15)
Transiciones
Cuando las transiciones de las soldaduras en cuanto a su
6.18
más gruesa hasta el espesor de la sección más delgada sea 3 o
mayor, las radiografías deberían exponerse para producir
películas de densidades simples de 3.0 a 4 .0 en la sección más
delgada. Cuando esto se haya hecho, los requerimientos
mínimos de densidad de 6.17.11 habrán variado a menos que se
haya estipulado de otro modo en los documentos del contrato.
Requerimiento
Complementarios
RT
para
Conexiones Tubulares
espesor estén radiografiadas y la razón del espesor de la sección
6.17.12
imprimirse
6.18.1 Soldaduras en Ranuras Circunferenciales en Uniones
a Tope
La técnica utilizada para radiografiar uniones circunferenciales a
tope deberá ser capaz de cumplir toda la circunferencia
completa.
La
técnica
preferentemente
deberá
ser
una
exposición de una pared única / visualización de una sola pared.
En donde el acceso o el tamaño de la tubería prohiba esto, la
Marcas de Identificación.
Una marca de identificación de radiografía y dos marcas de
identificación de colocación deberán ponerse en el acero de cada
localización radiográfica. Una marca de identificación radiografica
correspondiente y dos marcas de identificación de colocación,
todas las cuales deberán mostrarse en la radiografía, serán
producidas al colocar los números de plomo o las letras o ambos
sobre cada identificación idéntica y las marcas de localización
209
técnica puede ser de exposición de doble pared / visualización
de pared doble.
6.18.1.1 Exposición de Pared Simple / Visualización de
Pared Simple
La fuente de radiación deberá colocarse dentro de la tubería y la
película en la parte exterior de ella (Ver Fig. 6.16). La exposición
panorámica puede hacerse si los requerimientos de fuente a
objeto están satisfechos; si no deberá hacerse un mínimo de tres
Antes de que sea aceptada una soldadura sometida a la prueba
exposiciones. El IQI puede seleccionarse y colocarse en el lado
RT por el Contratista para el propietario, todas sus radiografías,
de la fuente de la tubería. Si esto no puede practicarse, se puede
incluyendo cualquiera que pueda presentar una calidad
colocar en el lado de la película de la tubería.
inaceptable previo a la reparación, deberá realizarse un informe
6.18.1.2 Exposición Doble de Pared / Visualización de Pared
que las interprete sometida a la verificación del Inspector.
Simple
6.19.3
Cuando el acceso o las condiciones geométricas prohiben la
Un set completo de radiografías para soldaduras sometidas a la
exposición de una sola pared la fuente puede colocarse en el
prueba RT por el Contratista para el propietario, incluyendo
lado externo de la tubería y la película en el lado opuesto afuera
cualquiera que muestre una calidad inaceptable previo a la
de la pared de la tubería (ver Fig. 6.17). Deberá requerirse un
reparación deberá ser entregada al propietario después de
numero de tres exposiciones para cubrir la circunferencia
haber completado el trabajo. La obligación del contratista para
completa. El IQI puede seleccionarse y colocarse en el lado de la
retener radiografía terminará en los siguientes casos: (1) cuando
película de la tubería.
la entrega de este set completo se hace al propietario o (2) o un
6.18.1.3 Exposición Doble de Pared / Visualización Doble de
Pared
Cuando el diámetro externo de la tubería sea de 3-1/2 pulgada
Retención del Informe.
año completo después de haber terminado el trabajo del
Contratista, siempre que al propietario se le entregue una nota
por escrito con anticipación.
paredes pueden visualizarse para la aceptación. La fuente de
Parte F
Pruebas Ultrasónicas (UT) de las Soldaduras de
Ranuras
radiación deberá desviarse de la tubería por una distancia que
6.20 General
(90 mm) o menor, tanto el lado de la fuente y el lado de la
película soldada pueden proyectarse en la película y ambas
sea a lo menos 7 veces el diámetro externo. El as de radiación
deberá desviarse del plano de la línea central de la soldadura en
6.20.1 Procedimientos y Normas
un ángulo suficiente como para separar las imágenes del lado de
Los procedimientos y las normas establecidas en la parte F
la fuente y la soldadura del lado de la película. No deberá haber
deberán reglamentar la UT de las soldaduras de ranuras y la
traslapamiento de las dos zonas interpretadas. Un mínimo de
HAZ entre los espesores de 5/16 pulgadas y 8 pulgadas (8mm y
dos exposiciones de 90° entre si se requerirán (ver Fig. 6. 18) La
20 mm) inclusive cuando se requiera tal prueba por 6.14 de
soldadura también puede radiografiarse sobreponiendo las dos
este código. Para espesores menores a 5/16 pulgadas (8 mm)
soldaduras en cuyo caso habrá un mínimo de tres exposiciones
o mayores que 8 pulgadas (200 mm), las pruebas deberán
de 60° entre sí
efectuarse
(ver Fig. 6.19). En cada una de estas dos
en
conformidad
con
el
anexo
K.
Estos
técnicas, el IQI deberá colocarse en la fuente al lado de la
procedimientos y normas deberán prohibirse para le conexiones
tubería.
de pruebas de tubo a tubo T-Y-K.
6.19
Examen,
Informe
y
Disposición
de
las
6.20.2 Variaciones
El anexo K es un ejemplo de una técnica alternativa para
Radiografías
efectuar el examen UT de las soldaduras ranuradas. Las
6.19.1
Equipo Proporcionado por el Contratista.
variaciones en los procedimientos de prueba, equipos y normas
El Contratista deberá proporcionar un iluminador (visor) de
de aceptación no incluidas en la parte F de la sección 6 pueden
intensidad apropiada, con una capacidad de revisión
spot o
usarse de acuerdo con el Ingeniero. Dichas variaciones incluyen
revisión spot enmascarada. El visor deberá incorporar un
otros espesores, geometría de soldadura, tamaños de los
dispositivo para ajustar el tamaño del spot que está siendo
transductores frecuencias, acoplamientos, superficies pintadas,
examinado. El visor deberá tener la capacidad suficiente como
ensayos , etc. Tales variaciones aprobadas deberán estar
para iluminar las radiografías con una densidad HID de 4.0. La
registradas en los registros del contrato.
revisión de la película deberá hacerse en un área de baja
6.20.3 Porosidad de la Tubería
iluminación.
6.19.2
Informes.
210
Para detectar la posible porosidad de la tubería, se recomienda
RT para complementar el ensayo UT , la soldadura ESW o EGW.
6.20.4 Metal Base
Estos procedimientos no tienen la intención de emplearse para
someter a prueba los metales base. Sin embargo, las
discontinuidades relativas a la soldadura (grieta, desgarro
laminar, delaminaciones, etc. ) en el metal base adyacente el
cual no sería aceptable bajo las estipulaciones de este código
deberán informarse al Ingeniero para su disposición.
6.21 Requerimiento de la Calificación
Para satisfacer los requerimientos de 6.14.6, la calificación de
operador de UT deberá incluir unos exámenes específicos y
prácticos
,
los
cuales
deberán
estar
basados
en
los
requerimientos de este código. Este examen requerirá que el
operador UT demuestre la habilidad para aplicar las reglas de
este código en la detección exacta y la disposición de las
discontinuidades.
6.22
6.22.1
Equipo UT
Requerimientos del equipo
El instrumento UT deberá ser de tipo eco apropiado para usarse
en las oscilaciones de los transductores en frecuencias entre 1 y
6 megahertz. El visor deberá tener un examen “ A “ para la huella
o el trazado del vídeo rectificado.
6.22.2
Linealidad Horizontal
La linealidad horizontal del instrumento de prueba deberá estar
calificado sobre la distancia completa del trayecto de sonido que
vaya a utilizarse en la prueba en conformidad con 6.30.1.
6.22.3
Requerimientos para los Instrumentos de Pruebas
Los instrumentos de prueba deberán incluir
la estabilización
interna de modo que después del calentamiento no haya como
respuesta ni una variación mayor que + 1 dB, con una fuente de
voltaje que cambia de 15 % o en el caso de la batería a través de
toda la vida de la carga. Deberá haber una alarma o medidor
para señalizar una caída del voltaje de la batería previo al corte
del instrumento debido al desgaste de la batería.
6.22.4
Calibración de los Instrumentos de Pruebas
Un instrumento de ensayo o prueba deberá tener un control de
ganancia calibrado ( atenuador) ajustable en etapas discretas de
1ó 2 dB de un rango de a lo menos 60 dB. La exactitud de los
ajustes del atenuador deberán estar dentro de más o menos 1dB.
El procedimiento para la calificación deberá ser como
se
describe en 6.24.2 y 6.30.2.
211
6.22.5 Rango del Visor
6.22.7.6
Distancia del Borde
El rango dinámico del visor del instrumento deberá ser tal que
Las dimensiones de la unidad de exploración deberán ser
la diferencia que 1dB de amplitud puede detectarse fácilmente
tales que la distancia desde el borde anterior de la unidad de
en el visor.
exploración hacia el punto de índice no deberá exceder 1
pulgada [25mm].
6.22.6 Unidades de Exploración del HAZ Recto (Onda
Longitudinal)
6.22.7.7
Los transductores de una unidad de exploración de haz recto o
El procedimiento de calificación que esté utilizando el bloque
directo (onda longitudinal ) deberán tener un área activa no
en referencia IIW deberá estar en conformidad con 6.29.2.6 y
Bloque IIW
menor a 1/2 pulgada cuadrada [ 323 mm cuadrados] ni mayor
como lo muestra la figura 6.21.
a 1 pulgada cuadrada [ 645 mm cuadrados]. El transductor
6.23
deberá ser redondo o cuadrado. Los transductores deberán ser
6.23.1
capaces de resolver los tres reflejos descritos en 6.29.1.3.
Normas de Referencia
Norma IIW
El bloque de referencia UT del Instituto Internacional de
Soldadura (IIW) que se muestra en la Figura 6.22 deberá ser
6.22.7
Unidades de Exploración de Haz de Angulo
usado tanto para la distancia como para la calibración de la
Las unidades de exploración de haz de ángulo consistirán de
sensibilidad.
un transductor
siempre que la sensibilidad del nivel de referencia para que el
y una de ángulo. La unidad puede
Otros
bloques
portátiles
pueden
utilizarse
comprenderse de dos elementos separado o puede ser una
instrumento/ unidad de exploración tenga la combinación que
sola unidad integral.
se ajuste al equivalente de lo logrado con el bloque IIW (Vr
Anexo X en cuanto a ejemplo).
6.22.7.1
Frecuencia
La frecuencia del transductor deberá estar entre 2 y 2.5
6.23.2
megahertz, inclusive.
Estará prohibido el uso de un reflector de “esquina” para
6.22.7.2
propósitos de calibración.
Dimensiones del transductor
Reflectores Pohibidos
El cristal del transductor deberá ser cuadrado o rectangular en
6.23.3
su forma y puede variar de 5/8 de pulgada a 1 pulgada [15 mm
La combinación de unidad de exploración y de instrumentos
Requerimientos de Resolución
a 25 mm] de ancho y de 5/8 a 13/16 pulgadas [15 a 20 mm] de
deberá resolver los tres orificios en el block de prueba de
alto (Ver figura 6.20). El ancho máximo de la razón de altura
referencia de resolución RC que se muestra en la Figura 6.23.
deberá ser de 1.2 a 1.0, y el rango mínimo de ancho a altura
La posición de unidad de exploración se describe en 6.29.2.5.
deberá ser de 1.0 a 1.0.
La resolución será evaluada con los controles de los
instrumentos ajustados a las pruebas normales y con
6.22.7.3
Ángulos
indicaciones a partir de los orificios ubicados a la altura de la
La unidad de exploración producirá un haz de sonido en el
mitad de la pantalla. La resolución deberá ser lo suficiente
material que se esté sometiendo a prueba dentro de más o
como para distinguir los picks de indicaciones a partir de los
menos 2º de uno de los siguientes ángulos apropiados: 70º ,
tres orificios. Se deberá prohibir el uso del block de referencia
60º,ó 45º como se describe en 6.29.2.2.
RC para la calibración. Cada combinación de unidad de
exploración de instrumento (la zapata y el transductor)
6.22.7.4
Marcas de Identificación
deberán ser revisados previos a su uso inicial. La verificación
Cada unidad de exploración deberá marcarse para indicar
de este equipo deberá efectuarse
claramente la frecuencia del transductor, el ángulo nominal de
unidad de exploración y con cada combinación de unidad UT.
inicialmente con cada
refracción y el punto índice. El procedimiento de locación del
No es necesario efectuar nuevamente la verificación , siempre
punto índice se describe en 6.29.2.1.
que se mantenga la documentación sobre los registros de los
6.22.7.5
( 1 ) La fabrica de la máquina de prueba radiográfica, el
siguientes ítemes:
Reflejos Internos
Los reflejos internos máximos permitidos a partir de la unidad
de exploración deberán ser los que se describen en 6.24.3.
modelo y el número de serie.
( 2 )
El fabricante de la unidad de exploración, tipo,
tamaño,ángulo y número de serie.
212
( 3 ) Fecha de verificación y nombre del técnico.
La calibración en cuanto al barrido de sensibilidad y horizontal
(distancia) deberá hacerse por parte del
operador de la
6.24
Calificación del Equipo
prueba de UT y en la localización de la prueba de cada
6.24.1
Linealidad Horizontal
soldadura.
La linealidad horizontal del instrumento de prueba deberá
recalificarse después de cada 40 horas de uso del instrumento
6.25.3
Recalibración
en cada uno de los rangos de distancia en que se utilizará el
La recalibración deberá hacerse después de un cambio de
instrumento. El procedimiento de calificación deberá estar en
operadores, después de un intervalo de cada 30 minutos, o
conformidad con 6.30.1 (Ver Anexo X para alternativa de
cuando el circuito eléctrico esté perturbado de alguna manera
método).
6.24.2
que incluya lo siguiente:
Control de Ganancia
El control de ganancia de un instrumento (atenuador) deberá
cumplir con los requerimientos de 6.22.4. y deberá verificarse
en cuanto a una calibración correcta con el intervalo de
2
(1) cambio del transductor
( 2 ) cambio de batería
( 3) cambio de salida eléctrica
( 4) cambio de cable coaxial
( 5 ) caída eléctrica (falla)
6.25.4
Prueba de Haz de Luz
Directa ( recta ) del
meses en conformidad con 6.30.2. Los métodos alternativos
Metal Base
pueden usarse para la calificación del control de ganancia
La calibración para la prueba del haz de luz directa del metal
calibrado (atenuador) si se prueba que cumple a lo menos con
base deberá hacerse con la unidad de exploración aplicada a
el equivalente de 6.30.2.
la Fase A del metal base y efectuado de la siguiente manera.
6.24.3
Reflejos Internos
6.25.4.1
Barrido
Los máximos reflejos internos de cada unidad angular deberán
El barrido horizontal deberá ajustarse para que la calibración
verificarse a un intervalo máximo de tiempo de 40 horas del uso
de la distancia presente el equivalente de a lo menos el grosor
del instrumento en conformidad con 6.30.3.
de 2 planchas en el visor.
6.24.4
6.25.4.2
Calibración de las Unidades de Exploración del
Sensibilidad
Angulo de Abertura del Haz
La sensibilidad deberá ajustarse en una localización libre de
Con el uso de un block de calibración aprobado, cada unidad
indicaciones, de modo que el primer reflejo posterior desde el
de exploración del ángulo de abertura del Haz deberá revisarse
lado de atrás de la plancha sea de un 50% a un 75% de la
después de cada 8 horas de uso para determinar que la cara
altura total de la pantalla.
del contacto esté plana y que el punto de entrada acústico sea
el correcto, y que el ángulo del haz este dentro de lo permitido
6.25.5
con una tolerancia de más o menos 2º con una tolerancia en
Abertura del Haz
Calibración para la Prueba del Angulo de
conformidad con 6.29.2.1 y con 6.29.2.2. Las unidades de
La calibración para la prueba del ángulo de abertura del haz
exploración que no cumplan con estos requisitos deberán ser
deberá efectuarse de acuerdo a lo siguiente (Ver Anexo X,
corregidas o reemplazarse.
X.2.4) para un método alternativo.
6.25
Calibración para la Prueba
6.25.5.1
6.25.1
Posición del Control de Rechazo
El barrido horizontal deberá ajustarse para representar la
Todas las calibraciones y las pruebas deberán hacerse con el
Barrido Horizontal
distancia del trayecto acústico utilizando el bloque IIW o
control de rechazo apagado (limitación o supresión), el control
bloques
puede alterar
calibración de la distancia deberá hacerse utilizando ya sea
la linealidad del instrumento y alterar los
resultados de la prueba.
alternativos
según lo descrito en 6.23.1. La
una escala o balanza de 5 pulgadas [125 mm]
o de 10
pulgadas [250 mm] en el visor cualquiera sea apropiado. Sin
6.25.2
Técnica
embargo, si la configuración de la unión o del espesor evita
un examen completo de la soldadura, en cada uno de estos
ajustes, la calibración de la distancia deberá hacerse usando
213
una escala o balanza de 5 pulgadas o 20 pulgadas [400 mm ó
6.26.4
Material de Acoplamiento
500 mm], según se requiera. La posición de la unidad de
Se deberá utilizar un material de acoplamiento entre la unidad
exploración se describe en 6.29.2.3.
de exploración y el material de prueba. El material de
Nota: La localización horizontal de todas las indicaciones de la
acoplamiento deberá ser glicerina o goma de celulosa y
pantalla se basa en la ubicación en la cual el lado izquierdo de
mezclado con agua con una consistencia apropiada. Puede
la desviación del trazado interrumpe la línea base horizontal.
agregarse un agente humectante si fuera necesario. Puede
6.25.5.2
Nivel de Referencia Cero
La sensibilidad del nivel de referencia cero utilizada para la
usarse un suave maquineo para el acoplamiento en los
bloques de calibración
evaluación de la discontinuidad ( “b” en el informe de la prueba
ultrasónica Anexo D , Formulario D-11) se logrará ajustando el
6.26.5
control de ganancia calibrado (atenuador) del detector de
El metal base completo a través del cual debe viajar el ultra
Envergadura de las Pruebas
discontinuidad que cumpla con los requerimientos de 6.22; de
sonido para someter a prueba la soldadura, deberá testearse
modo que la desviación de la traza horizontal maximizada
para que los reflectores laminados utilicen una unidad de
(ajustada a la línea de referencia horizontal en cuanto a altura
exploración
de
haz
de
luz
directa
conforme
a
los
con el control de ganancia calibrado [ atenuador] ) resulte en la
requerimientos de 6.22.6 y calibrados en conformidad con
pantalla en conformidad con 6.29.2.4.
6.25.4. Si cualquier área del metal base exhibe una pérdida
total del back reflection , o una indicación igual a o mayor que
6.26
Procedimientos de Prueba
la altura del back reflection original que está localizada en una
6.26.1
Línea “X”
posición que vaya a interferir con el procedimiento de
Deberá marcarse una Línea “X” para la localización de la
discontinuidad sobre la
cara de prueba de la estructura
exploración normal de la soldadura, su tamaño, localización y
profundidad de la cara ( superficie A deberá determinarse y
soldada en una dirección paralela al eje de la soldadura. La
darse a conocer en el informe UT
distancia de localización perpendicular al eje de la soldadura
procedimiento alternativo de exploración de soldadura.
y deberá utilizarse un
deberá basarse en las figuras dimensionales en el detalle de
planos y generalmente corresponde a la línea central de las
6.25.1 Tamaño del Reflector
soldaduras de uniones a tope, y siempre corresponde a la cara
El procedimiento de evaluación del tamaño del reflector
cercana de un componente conector de T y las soldaduras de
deberá estar en conformidad con 6.3.1.1.
unión de esquina (la cara opuesta a Cara C ).
6.26.5.2 Inaccesibilidad
6.26.2
Línea “Y”
Si una parte de la soldadura es inaccesible a las pruebas en
Una “Y” acompañada con un número de identificación de
conformidad con los requerimientos de la tabla 6.7, debido a
soldadura deberá marcarse con claridad sobre el metal base
que el contenido laminar
adyacente a la soldadura que está sometida a la UT. Esta
6.26.5, la prueba se deberá efectuarse usando uno o más de
marca se utiliza generalmente para los siguientes propósitos :
los
registrado en conformidad con
siguientes procedimientos alternativos, según sea
(1)
identificación de la soldadura .
necesario para lograr la cobertura completa de la soldadura:
(2)
identificación de la cara A.
(1)
(3)
Mediciones de distancia y dirección ( + o - ) a partir de la
(4)
superficie de la soldadura, esta deberá ser esmerilada a
ras en conformidad con 5.24.4.1.
línea “X” .
(2)
Deberá efectuarse la prueba da las Caras A y B.
medición de la localización desde los extremos de la
(3)
Deberán
soldadura o bordes.
6.26.3
utilizarse
otros
ángulos
de
unidad
de
exploración.
Limpieza
6.26.6
Todas las superficies en las cuales una unidad de exploración
Pruebas de Soldaduras
Las soldaduras deberán someterse a prueba utilizando una
deberá estar libre de salpicaduras, de soldaduras, suciedad,
unidad de exploración del ángulo de abertura del haz en
grasa, aceite (que no
sean los que se utilizan como
conformidad con los requerimientos de 6.22.7, con el
acoplamiento) pintura, escamas o laminillas suelta y deberán
instrumento calibrado en total conformidad con 6.25.5.,
tener un contorno que permita el acoplamiento intimo.
utilizando un ángulo tal como se demuestra en la tabla 6.7.
Luego de la calibración y durante la prueba, el único ajuste de
214
instrumento permitido es el nivel de ajuste de la sensibilidad
6.26.6.5
Clasificación de la Indicación
con el control de ganancia calibrada ( atenuador) el control de
La “clasificación de indicación d” en el informe de la UT,
rechazo (limitación o supresión) deberá apagarse o cortarse. La
Anexo D, Formulario D-11, representa la diferencia algebraica
sensibilidad deberá aumentarse a partir del nivel de referencia
en dB entre el nivel de indicación y el nivel de referencia con
para la exploración de la soldadura en conformidad con la
corrección para la atenuación de acuerdo a lo indicado en las
Tabla 6.2 ó 6.3 según sea aplicable.
siguientes expresiones:
instrumento con ganancia en dB:
6.26.6.1
Exploración
a–b–c=d
El procedimiento de exploración y el ángulo de prueba deberán
estar en conformidad con aquellos que se muestran en la tabla
instrumentos con atenuación en dB :
b–a–c=d
6.26.7
6.7.
Longitud de las Discontinuidades
La longitud de las discontinuidades estará determinada en
6.26.6.2
Uniones a Tope
conformidad con el procedimiento descrito en 6.31.2.
Todas las soldaduras con uniones a tope deberán ser
sometidas a prueba en cada lado del eje de la soldadura. Las
6.26.8
Bases para la Aceptación o el Rechazo
soldaduras de esquina y de uniones en T deberán a someterse
Cada discontinuidad de soldadura deberá aceptarse o
a prueba básicamente solo de un lado del eje de la soldadura.
rechazarse sobre la base de su clasificación de indicación y su
Todas las soldaduras deberán someterse a prueba utilizando
longitud, en conformidad con la Tabla 6.2, para las estructuras
los patrones de exploración aplicables, que se muestran en la
estáticamente cargadas, o la Tabla 6.3 para las estructuras
figura 6.24. según sea necesario para detectar tanto las
cíclicamente cargadas; cualquiera sea aplicable. Solamente
discontinuidades longitudinales como las transversales. Se
aquellas discontinuidades que sean rechazables necesitan
supone que como mínimo todas las soldaduras deberán ser
registrarse en el informe del ensayo, excepto para las
sometidas a prueba haciendo pasar el sonido a través de todo
soldaduras designadas en los documentos del contrato como
el volumen completo de la soldadura y en la zona térmicamente
“fractura critica” (Fracture Critical) la clasificación aceptables
afectada (ZAT) dos direcciones transversales; cualquiera sea
que este dentro de 6dB inclusive, de la clasificación mínima
más práctico .
rechazable deberán registrarse en el informe de la prueba.
6.26.9
6.26.6.3
Cuando
pantalla,
Indicación Máxima
aparezca una
la
indicación
indicación de discontinuidad en la
máxima
Identificación del Área Rechazada
Cada discontinuidad rechazable deberá estar indicada en la
alcanzada
de
soldadura mediante una marca directamente sobre la
esta
discontinuidad en toda su longitud. La profundidad de la
discontinuidad deberá ajustarse para producir una desviación
superficie de la clasificación de la indicación deberán estar
del trayecto del nivel de referencia horizontal en la pantalla.
anotadas lo más cerca posible del metal base.
Este ajuste deberá hacerse con el control de ganancia
calibrado ( atenuador) y la lectura del instrumento en dB deberá
6.26.10
Reparación
usarse como “ el nivel de indicación , a” para calcular “La
La soldadura que se encuentre inaceptable mediante la UT
clasificación de indicación, d”
deberá repararse a través de los métodos permitidos por 5.26
tal como se muestra en el
informe de la prueba ( Anexo D, Formulario D-11).
de este código. Las áreas reparadas deberán retestearse
6.26.6.4
original o en formularios de informe adicional.
ultrasónicamente con resultados tabulados en el formulario
Factor de Atenuación
El “factor de atenuación, c “ en el informe de la prueba deberá
lograrse al restar 1 pulgada [25 mm] de la distancia del trayecto
6.26.11
del sonido y multiplicando el remanente por 2. Este factor
La evaluación de área de soldadura reparada retesteada
Informes de Retesteo
deberá redondearse hasta el valor más cercano al dB. Los
deberán tabularse en una nueva línea en un formulario de
valores fraccionales
inferiores a 1/2 dB se reducirán al dB
informe. Si se utiliza el formulario original del informe el prefijo
menor y aquellos de 1/2 dB o mayores se aumentará al más
R1, R2... Rn serán el prefijo para el nº de indicaciones. Si se
alto.
utilizan formularios adicionales de informe el prefijo deberá ser
el número y R en el número de informe.
215
diferente forma de la que se específica en otras partes,
6.26.12
Backing Metálico
está puede usarse siempre que estén calificadas según
La UT de las soldaduras ranuradas de penetración completa
con
respaldo
de
acero
deberán
efectuarse
como
un
lo descrito aquí.
(5)
procedimiento UT que reconozca los reflectores potenciales
creados por la base de la interface del backing metálico (Ver
de
la
superficie
y
del
material
de
acoplamiento (en donde sea utilizado ).
(6)
Tipo de bloque de prueba de calibración y reflector de
referencia.
comentario en C6.26.12 para una pauta adicional sobre las
soldaduras de ranuras escaneadas que contengan backing
Preparación
(7)
metálico ).
Método de calibración y exactitud requerida para la
distancia (el barrido) linealidad vertical, expansión de la
abertura del haz de luz , sensibilidad y resolución .
6.27
Prueba UT de conexiones tubulares T-, Y-, y K
(8)
Los requerimientos de la prueba UT de esta sección
representan la tecnología de punta disponible para los
anterior.
(9)
exámenes de las estructuras tubulares, especialmente en las
Método para determinar la acústica del metal base (Ver
6.27.4) y para establecer la geometría como una función
conexiones en T-, Y-, K . La determinación de la altura de los
reflectores prolongados .
Intervalo de recalibración para cada ítem en No (7)
del ángulo diedro local y el espesor.
(10) Patrón de exploración y sensibilidad (Ver 6.27.5 )
(11) Corrección para la transferencia para la curvatura de
6.27.1
Procedimiento
superficie y aspereza (irregularidad ) en donde se utilizan
Todos los procedimientos UT deberán estar en conformidad
con un procedimiento escrito el cual ha sido
los métodos de amplitud (Ver 6.27.3)
preparado o
(12) Métodos para determinar el ángulo de la abertura del haz
aprobado por un individuo calificado en SNT- TC- 1 A , Nivel III
efectivo (en materiales curvos, en el área de ajuste de la
y experiencia en UT de estructuras tubulares. El procedimiento
se basará en los requerimientos de esta sección y Sección 6,
raíz, y en localizaciones de discontinuidad.
(13) Método
Parte F, sea aplicable. Anterior a su uso en producción de
soldaduras, el procedimiento y el criterio de aceptación deberá
exitosamente calificado en conformidad con 6.27.2.
El
la
longitud
de
la
discontinuidad
y
determinación de la altura.
(14) Método de la verificación de la discontinuidad durante la
ser aprobado por el Ingeniero, y el personal deberá haber sido
procedimiento deberá contener, como mínimo, las siguiente
de
excavación y la reparación.
6.27.2
Personal
Además de los requerimientos sobre el personal del 6.14.6
Información con respecto al método y las técnicas de UT:
cuando se vayan a efectuar los exámenes en las conexiones
(1)
El tipo de configuración de la unión de soldadura que vaya
de T-, Y-, y K , el operador requerirá demostrar una habilidad
a examinarse ( por ejemplo, el rango aplicable de diámetro,
para aplicar técnicas especiales requeridas para tales
espesor y ángulo diedro local). Las técnicas convencionales
exámenes. Las pruebas prácticas deberán efectuarse en
están limitadas generalmente a diámetros de 12- 3/4 pulgadas
soldaduras de modelos simulados que representen el tipo de
[325 mm] y mayores espesores de
soldaduras que vayan a inspeccionarse, incluyendo un rango
1/2 pulgada [12 mm] y
superiores y ángulos diedro locales de 30º ó mayores. Las
representativo del ángulo diedro y los espesores que vayan a
técnicas especiales para los lados más pequeños pueden
encontrarse en producción utilizando los procedimientos y
utilizarse siempre que estén calificadas
utilizando la aprobación calificada aplicable. Cada modelo
según como se
describan aquí, utilizando el menor tamaño de aplicación.
simulado
(2)
Aceptación del criterio para cada tipo y tamaño de
artificiales que entreguen indicaciones de la prueba UT por
soldadura .
arriba y por debajo de los criterios de rechazo especificados
(3)
deberá
contener
deformaciones
naturales
o
Tipos de instrumentos para prueba radiográfica (marca y
en el procedimiento aprobado. El comportamiento deberá
modelo).
juzgarse sobre la base de la habilidad del operador para
(4) Frecuencia del transductor (unidad de exploración, tamaño
determinar el tamaño y la clasificación de cada discontinuidad
y forma activa, ángulo de abertura del haz y tipo de cuña
con una exactitud requerida para aceptar o rechazar cada
en las sondas de pruebas del ángulo de abertura del has.
pieza soldada y ubicar con exactitud las deformaciones
Los procedimientos que utilizan los transductores hasta
rechazables en las soldaduras y dentro de la sección
de 6 MHZ disminuyen a 1/4 de pulgada [6 mm] y de
transversal de la soldadura.
216
A lo menos el 70% de las
discontinuidades
deberá
corregirse
identificadas
como
rechazadas y el comportamiento deberá ser a entera
6.27.4
satisfacción del Ingeniero (con consideración particular al nivel
Toda área sujeta al examen
Examen del Metal Base
de prueba UT deberá
de falsas alarmas). Para el trabajo en estructuras no
examinarse mediante la técnica de la onda longitudinal para
redundantes, todas las discontinuidades serias (por ejemplo,
detectar reflectores laminados que pudieran interferir con la
aquellas que excedan las dimensiones rechazables por un
propagación intencionada y directa de la onda sonora. Todas
factor de dos, amplitudes por seis dB) deberán localizarse e
las áreas que contengan reflectores
informarse.
marcarse para ser identificadas antes del examen de la
6.27.3
Calibración
laminales deberán
soldadura y de las consecuencias consideradas en la
La calificación del equipo UT y los métodos de calibración
selección de la unidad de los ángulos de la unidad de
deberán cumplir con los requerimientos y la aprobación del
exploración y de las técnicas de examen de las soldaduras en
procedimiento de la sección 6, Parte F, excepto lo siguiente :
esa área. Las discontinuidades del material base que excedan
6.27.3.1
Rango ( distancia )
los limites de 5.15.1.1 deberán llamar la atención del Ingeniero
El rango de calibración deberá incluir, como mínimo, la
o del Inspector.
distancia completa del trayecto acústico para ser utilizado
durante el examen específico. Esto puede ajustarse para
6.27.5
representar ya sea el trayecto acústico la distancia de la
Los exámenes de la soldadura en conexiones T-, Y-, K
Examen de la Soldadura
superficie o la profundidad equivalente debajo de la superficie
deberán efectuarse desde la superficie del componente
de contacto,
desplegada en la escala horizontal del
secundario ( ver figura 6.25) . Todas los exámenes deberán
instrumento, según lo que se diga en el procedimiento
hacerse en las partes Patas I y II, donde sea posible. Para un
aprobado.
6.27.3.2
examen inicial la sensibilidad deberá incrementarse en 12 dB
Calibración de la Sensibilidad
por sobre lo establecido en el punto 6.27.3 para el trayecto
La sensibilidad estándar para examinar la producción de
máximo de salida. La evaluación de la indicación deberá
soldadura que utiliza las técnicas de amplitud deberán ser: la
efectuarse con referencia a la sensibilidad estándar.
sensibilidad máxima más la corrección de amplitud distante,
más la corrección de transferencia. Esta calibración deberá
efectuarse a lo menos 1 vez
6.27.6
Angulo Optimo
para cada unión que vaya a
Las indicaciones que se encuentren en las áreas de la raíz de
someterse a prueba; excepto que para las pruebas repetitivas
las soldaduras de ranura en uniones a tope y a lo largo de la
del mismo tamaño y configuración, se puede usar la frecuencia
cara de fusión
de calibración de 6.25.3.
(1)
Sensibilidad Básica
La altura de la pantalla del nivel de referencia
6.27.7 Evaluación de la Discontinuidad.
se obtiene
Las
discontinuidades
serán
evaluadas
utilizando
una
utilizando la reflexión máxima desde 0.60 pulgadas [1.5 mm]
continuación de límites de haz de luz y técnicas de amplitud.
del orificio del diámetro en el bloque IIW (u otro bloque que de
Los tamaños se entregaran como longitud y altura (dimensión
cómo resultado la misma sensibilidad básica de calibración)
de profundidad) ó amplitud, según sea aplicable, la amplitud
como se describe en 6.25 ( ó en 6.29).
estará relacionada “la calibración estándar.” Además, las
(2)
discontinuidades deberán clasificarse como lineales o planas
Corrección de la Amplitud de Distancia
El nivel de sensibilidad deberá ajustarse para entregar una
versus esféricas, pero destacando los cambios en amplitud a
pérdida de atenuación a través de todo el rango del trayecto
medida o que el transductor oscile en un arco centrado en el
acústico que se vaya a utilizar, ya sea en las curvas de
reflector. Se deberá determinar l localización (posición) de las
corrección de amplitud de distancia, por medios electrónicos o
discontinuidades dentro de la sección transversal de la
como se describe en 6.26.6.4. En donde se
soldadura, al igual que de un punto de referencia establecido
utilizan los
transductores de alta frecuencia, la atenuación mayor deberá
a o largo del eje soldado.
tomarse en consideración. La corrección de transferencia
puede usarse para acomodar la prueba UT a través de capas
6.27.8 Informes
estrechas de pintura que no excedan las 10 mils [0.25 mm] de
6.27.8.1 Formularios.
espesor.
217
Un formulario de informe deberá identificar claramente el
6.28.3 Informes Completados.
trabajo y el área de inspección deberán ser completadas por el
Un grupo completo de formularios de informes terminados de
técnico en pruebas ultrasónicas
soldaduras sometidas a pruebas ultrasónicas por parte del
y en el momento de la
inspección. Un informe detallado y un diagrama que muestre la
Contratista para el Propietario, incluyendo cualquiera que
localización a lo largo del eje de la soldadura, la ubicación
muestre alguna calidad inaceptable previo a la reparación,
dentro de las secciones transversales de la soldadura, el
deberá ser entregado al Propietario después de que se haya
tamaño (ó en la clasificación de la indicación), la extensión,
completado el trabajo.
orientación y clasificación para cada discontinuidad deberá ser
retener los informes de pruebas ultrasónicas terminará en los
La obligación del Contratista para
completada para cada soldadura en la cual se encuentren
siguientes casos:
(1) en cuanto se entregue el set completo al Propietario, (2) un
indicaciones significativas.
año completo después de haber terminado el trabajo del
6.27.8.2 Discontinuidades Informadas.
Contratista, siempre que se le dé un aviso por escrito con
Cuando se especifiquen, las discontinuidades que se acerquen
anticipación al Propietario.
a un
6.29 Calibración de la Unidad Para Prueba Ultrasónica
tamaño rechazable, especialmente aquellas en donde
haya alguna duda en cuanto a su evaluación también deberán
con Bloques IIW u Otros Bloques de Referencia
ser informadas.
Aprobados
Ver 6.23 y Figuras 6.22, 6.23, y 6.26.
6.27.8.3 Inspección Incompleta.
6.29.1 Modo Longitudinal
Las áreas para las cuales la inspección completa no se pueda
6.29.1.1 Calibración de Distancia.
llevar a la práctica, también deberán ser registrada, junto con el
Ver Anexo X, X1 para un método alternativo.
motivo por el cual la inspección estaba incompleta.
(1)
6.27.8.4 Marcas de Referencia.
(2)
El transductor deberá colocarse en la posición G en el
bloque IIW.
El
instrumento
deberá
ajustarse
para
producir
posición de
indicaciones en 1 pulgada [25 mm en un bloque métrico], 2
referencia y la localización y extensión de las discontinuidades
pulgadas [50 mm en un bloque métrico], 3 pulgadas [75 mm
rechazadas también pueden marcarse físicamente en la pieza
en un bloque métrico], 4 pulgadas [100 mm en un bloque
que vaya a soldarse.
métrico], etc. en el visor.
A menos que se especifique de otro modo, la
6.29.1.2 Amplitud.
6.23
Preparación y Disposición de los Informe
Ver Anexo X, X1.2 para métodos alternativos. (1) El
6.28.1 Contenido de los Informes.
transductor deberá ajustarse en la posición G en el bloque
Un formulario de informe que identifique claramente el trabajo y
IIW. (2) la ganancia deberá ajustarse hasta que la indicación
el área de inspección deberá ser completado por el operador
maximizada del primer reflejo posterior corresponda a una
de la prueba ultrasónica en el momento de la inspección. El
altura de pantalla de 50 a 75%.
formulario de informe para soldaduras que sean aceptables
6.29.1.3 Resolución.
sólo
(1)
necesitan
contener
la
información
suficiente
para
la soldadura.
Un ejemplo de tal formulario se muestra en el
El transductor deberá ajustarse en posición F en el
bloque IIW.
identificar la soldadura, la firma del operador, y la aceptación de
(2)
El transductor y el instrumento deberán resolver las tres
distancias.
Anexo D, Formulario D-11.
6.29.1.4 Calificación de la Linealidad Horizontal.
6.28.2 Informes Previos a la Inspección.
El procedimiento de calificación será según 6.24.1.
Antes de que una soldadura esté sujeta a una prueba
ultrasónica por parte del Contratista para que sea aceptada por
6.29.1.5
Calificación del Control de Ganancia
(Atenuación).
el Propietario, todos los formularios de informe pertenecientes a
la soldadura, incluyendo cualquiera que muestre una calidad
El procedimiento de calificación deberá estar en conformidad
inaceptable previa a la reparación, deberá ser entregada al
con 6.24.2 ó un método alternativo, en conformidad con
Inspector.
6.24.2, este deberá utilizarse.
218
6.29.2
Modo de Onda de Corte (Transversal)
6.29.2.1
Punto Indice.
El punto de entrada del sonido del transductor (punto índice)
de Informe de Pruebas en conformidad con 6.23.1 (Anexo D,
Formulario D11).
6.29.2.5 Resolución
deberá ubicarse o verificarse para los siguientes
(1)
procedimientos:
resolución RC posición Q para un ángulo de 70º, posición R
(1)
El transductor deberá estar colocado en la posición D en
para un ángulo de 60º, posición S para un ángulo de 45º.
el bloque IIW.
(2)
(2)
El transductor deberá moverse hasta que la señal de la
orificios de ensayo ó de prueba, a lo menos hasta un punto de
radio se maximice. El punto en el transductor en el cual se
El transductor deberá ajustarse en el bloque de
El transductor y el instrumento deberán resolver los tres
distinguir los peaks de las indicaciones de los tres orificios.
alinea con la línea del radio en el bloque de calibración es el
punto de entrada del sonido (ver Anexo X, X2.1 para un
6.29.2.6 Aproximación de la Distancia de la Unidad de
método alternativo).
Exploración.
La distancia mínima permisible entre la garganta de la unidad
6.29.2.2
Ángulos.
El ángulo del trayecto acústico del transductor deberá
de exploración y el borde del bloque IIW deberá ser la
siguiente (ver Figura 6.21):
verificarse o deberá ser determinado por uno de los siguientes
Para el transductor de 70º
procedimientos:
X = 2 pulgadas [50 mm]
(1) El transductor deberá ajustarse en la posición B en el
para el transductor de 60º
bloque IIW para los ángulos de 40º hasta 60º, ó en la posición
X = 1-7/16 pulgadas [37 mm]
C en el bloque IIW para ángulos de 60º a 70º (ver Figura 6.26).
Para el transductor de 45º
(2) Para el ángulo seleccionado el transductor deberá moverse
X = 1 pulgada [25 mm]
hacia atrás y hacia delante por sobre la línea indicadora del
ángulo del transductor, hasta que la señal de radio se
6.30
Procedimientos Para la Calificación del Equipo
maximice. El punto de entrada acústica en el transductor
6.30.1 Procedimientos de Linealidad Horizontal.
deberá compararse con la marca del ángulo en el bloque de
Nota: Ya que este procedimiento de calificación se efectúa
calibración (tolerancia ± 2º) (ver Anexo X, X2.2 para métodos
con una unidad de exploración de un haz de luz directo, el
alternativos).
cual produce ondas longitudinales con una velocidad del
6.29.2.3 Procedimiento de Calibración de Distancia.
sonido de casi el doble de las ondas de corte; es necesario
El transductor deberá ajustarse en la posición D en el bloque
doblar los rangos de distancia de la onda de corte que se
IIW (en cualquier ángulo). El instrumento entonces será
vayan a utilizar para aplicar este procedimiento.
ajustado para lograr las indicaciones a 4 pulgadas [100 mm en
Ejemplo: El uso de una calibración de pantalla de 10
un bloque métrico], y 8 pulgadas [200 mm en un bloque
pulgadas [250 mm] en la onda de corte requeriría una
métrico] ó 9 pulgadas [225 mm en un bloque métrico] en la
calibración de pantalla de 20 pulgadas [500 mm] para este
pantalla; 4 pulgadas [100 mm] y 9 pulgadas [230 mm] en un
procedimiento de calificación.
bloque Tipo 1 ó 4 pulgadas [100 mm] y 8 pulgadas [200 mm] en
El siguiente procedimiento deberá utilizarse para la calificación
un bloque Tipo 2 (ver Anexo X, X2.3 para un método
del instrumento (ver Anexo X, X3, para un método alternativo):
alternativo).
(1) Una unidad de exploración de haz de luz directa deberá
6.29.2.4 Amplitud ó Procedimiento de Calibración de la
acoplarse cumpliendo con los requerimientos de 6.22.6 para el
Sensibilidad.
bloque IIW o el bloque DS en posición G, T ó U (ver Figura
El transductor deberá ajustarse en la posición A en el bloque
6.26) según sea necesario para lograr los cinco reflejos en el
IIW (cualquier ángulo). La señal maximizada entonces deberá
rango de clasificación que sé este certificando (Ver Figura
aceptarse a partir del orificio de 0.060 pulgadas [1.59 mm] para
6.26).
lograr una indicación horizontal en la altura de la línea de
(2)
referencia (ver Anexo X, X2.4 para un método alternativo). La
en sus propias localizaciones con el uso de ajuste de la
lectura máxima de decibeles obtenidos deberá cursarse como
calibración de distancia y del retardo de cero.
“Nivel de Referencia b”; esta lectura deberá aparecer en la Hoja
219
El primero y el quinto reflejo posterior deberán ajustarse
(3) Cada indicación deberá ajustarse al nivel de referencia con
(9)
Deberá repetirse la etapa 6; excepto que la información
el control de ganancia o de atenuación para el examen de la
debería aplicarse a la línea consecutiva siguiente en el
localización horizontal.
Anexo D, Formulario D-8.
(4) Cada localización de deflexión del trazado intermedio
(10) Las etapas 7, 8 y 9 deberán repetirse consecutivamente
hasta que se logre el rango completo del control de
deberá corregirse dentro de un ancho de pantalla del 2%.
ganancia (atenuador) (60 decibeles mínimo).
6.30.2
Exactitud dB
6.30.2.1
(11) La información de las Filas o Líneas “a” y “b” deberá
Procedimientos.
aplicarse a la ecuación 6.30.2.2 ó al nomograma descrito
Nota :Para lograr una exactitud requerida (±1%) al leer la altura
de la indicación, la pantalla deberá graduarse verticalmente en
en 6.30.2.3 para calcular el decibel correcto.
(12) Deberá aplicarse el decibel corregido de la etapa 11 a la
Línea “c”.
intervalos del 2% ó del 2.5% para instrumentos con lectura de
amplitud digital en pantalla liviana y horizontales de una altura
(13)
Deberá sustraerse el valor de la Línea “c” de la Fila
media. Estas graduaciones se colocarán en la pantalla entre el
del valor “a” y la diferencia en la Fila “d”, el error de decibeles
60% y el 100% de altura de pantalla. Esto puede lograrse con
deberá aplicarse.
el uso de una sobreposición de pantalla transparente graduada.
Nota: Los valores pueden ser positivos ó negativos y
Si esta sobreposición se aplica como una parte permanente de
esto deberá anotarse así.
la unidad de la prueba térmica, debería tenerse cuidado de que
Aplicaciones de los Formularios D-8, D-9, y D-10 se
encuentran en el Anexo D.
esta superposición no oscurezca la prueba normal.
(1)
(2)
Una unidad de exploración de haz de luz directa deberá
(14) Deberá tabularse la información en el formulario,
acoplarse, cumpliendo con los requerimientos de 6.22.6
incluyendo la información mínima equivalente que
con el bloque DS que aparece en la Figura 6.23, y en la
aparece en el Formulario D-8, y la unidad deberá
posición “T”, Figura 6.26.
evaluarse en conformidad con las instrucciones que
La calibración de la distancia deberá ajustarse de modo
aparecen en este formulario.
que la primera indicación de retro reflexión de 2 pulgadas
(3)
(4)
(6)
(7)
(8)
(15) El formulario D-9 entrega un medio relativamente simple
[50 mm] (de aquí en adelante llamada la indicación), esté
de evaluación de datos del Ítem (14).
en la mitad de la pantalla horizontal.
para esta evaluación se entregan entre (16) hasta (18).
Las instrucciones
El control de atenuación o de ganancia calibrada deberá
(16) La información de decibeles desde la Fila “e” (Formulario
ajustarse de modo que la indicación esté exactamente en
D-8) deberá aplicarse verticalmente y la lectura de
ó levemente por sobre el 40% de la altura de la pantalla.
decibeles de la Fila “a” (Formulario D-8) horizontalmente
La unidad de exploración deberá moverse hasta la
a medida que ó ya que X e Y coordinan para un trazado
posición U, ver Figura 6.26, hasta que la indicación esté
de una curva de dB en el Formulario D-9.
(17) La mayor longitud horizontal, representado por la
exactamente en el 40% de la altura de la pantalla.
(5)
Ejemplos de
La amplitud del sonido deberá aumentarse en 6 decibeles
diferencia de lectura de decibeles, la cual puede
con el control de atenuación o el de ganancia calibrada.
inscribirse en un rectángulo representado 2 decibeles de
El
altura, denota que el rango de decibeles en el cual el
nivel
de
indicación
teóricamente
debería
ser
exactamente a la altura del 80% de la pantalla.
equipo cumple los requerimientos del código. El rango
La lectura de decibeles deberá registrarse bajo una “a” y
mínimo permisible es de 60 decibeles.
el porcentaje real de la altura de la pantalla bajo “b”, de la
(18) El equipo que no cumpla este requerimiento mínimo que
etapa 5 en el informe de certificación (Anexo D,
deben utilizarse, los factores de corrección que se
Formulario D-8), Línea 1.
desarrollen y se utilicen para la evaluación de la
La unidad de exploración deberá moverse hacia delante
discontinuidad fuera del rango de linealidad ajustable del
hasta la posición de U, Figura 6.26, hasta que la
instrumento, o que la evaluación de la prueba de
indicación esté exactamente en el 40% de la altura de la
soldadura y la discontinuidad se mantengan dentro del
pantalla.
rango de linealidad vertical ajustable del equipo.
Deberá repetirse la etapa 5.
Nota: Las figuras con error dB (Fila “d”) pueden utilizarse
como figuras de factor de corrección.
220
6.30.2.2
Ecuación de Decibeles.
La siguiente ecuación deberá utilizarse para calcular los
decibeles:
dB2 – dB1 = 20X Registro %2
%1
dB2 = 20 x Registro %2 dB1
%1
De acuerdo a lo relacionado con Anexo D, Formulario
D-8
dB1
= Fila “a”
dB2
= Fila “c”
%1
= Fila “b”
%2
= Definido en el Formulario D-8
221
6.30.2.3 Anexo D. La siguientes notas se aplican al uso del
discontinuidad de los bordes. Sin embargo, la evaluación de
nomografo en el Anexo D Formulario D-10:
tamaño aproximado de esos reflectores, los cuales son más
(1)
Filas a, b, c, d y e están en la hoja de especificación,
pequeños que el transductor, deberán hacerse comenzando
Anexo D, Formulario D-8.
por la parte de afuera (ó externa) de la discontinuidad con un
(2)
Las series A, B y C están en el nomografo, Anexo D,
equipo calibrado en conformidad con 6.25.4 y moviendo el
Formulario D-10.
transductor hacia el área de la discontinuidad hasta que alguna
Los puntos cero en la serie C deberán tener un prefijo al
indicación en la pantalla comience a formarse.
agregarse el valor necesario que corresponda con los
de la unidad de registro en este punto es la que indica la
ajustes del instrumento; es decir 0, 10, 20, 30, etc.
discontinuidad del borde.
(3)
6.30.2.4 Procedimiento.
Los siguientes procedimientos
deberán aplicarse al uso de nomografo en el Anexo
D,
El borde guía
El
6.31.2 Prueba del Haz de Luz en Angulo (Corte).
procedimiento siguiente utilizara para determinar las longitudes
Formulario D-10:
de las indicaciones que tengan valores de decibeles más serios
(1)
Una línea recta entre la lectura del decibel de la fila “a”
que para una indicación de Clase D.
aplicada a la serie C y al porcentaje correspondiente de la
indicación deberá determinarse al medir la distancia entre las
(2)
(3)
(4)
La longitud de tal
fila “b” aplicado a la serie A deberá prolongarse.
localizaciones de la línea central del transductor en donde la
El punto en donde la línea recta de la etapa 1 cruce la
amplitud del valor de la indicación cae en un 50% (6 decibeles)
línea pivote B, como un punto pivote para una segunda
por debajo del valor para la calificación de discontinuidad
línea recta deberá utilizarse.
aplicable. Esta longitud deberá registrarse en el informe de
Una segunda línea recta a partir de un punto de %
pruebas como: “longitud de discontinuidad”.
promedio en la serie A
garantizado
a través del punto del pivote
por
la
amplitud
de
En donde esté
discontinuidad,
este
desarrollado en la etapa 2 y hasta el decibel de la escala
procedimiento deberá repetirse para determinar la longitud de
C deberá prolongarse.
las discontinuidades de la Clase A, B y C.
Este punto en la serie C indica el decibel corregido para
6.32 Patrones de Registro (Exploración) (Ver Figura 6.24)
usarse en la fila “c”.
6.32.1 Discontinuidades Longitudinales
6.30.2.5 Nomografo. En cuanto a un ejemplo del uso del
6.32.1.1 Movimiento A de Exploración o Registro. Angulo
nomografo, ver Anexo D, Formulario D-10.
de rotación a = 10º.
6.30.3
6.32.1.2 Movimiento B de Exploración o Registro.
Procedimiento de Reflexiones Internas
La
(1)
Calibrar el equipo en conformidad con 6.25.5.
distancia del registro b deberá ser tal que la sección de la
(2)
Quitar la unidad de registro del bloque de calibración sin
soldadura que se esté sometiendo a prueba sea cubierta (o se
cambiar ningún otro equipo de ajuste.
cubre).
(3)
Aumentar la ganancia calibrada o la atenuación de 20
decibeles más sensibles que el nivel de referencia.
(4)
El área de la pantalla mas allá del trayecto acústico de ½
pulgada [12 mm] y la altura del nivel de referencia anterior
deberán estar libres de cualquier indicación.
6.31
La
mitad del ancho del transductor.
Nota: Los movimientos A, B, y C pueden combinarse en un
patrón de registro o exploración.
Procedimientos de Evaluación del Tamaño de la
Discontinuidad
6.31.1 Prueba del Haz de Luz Directa (Longitudinal)
El
tamaño de las discontinuidades lamelares no es siempre fácil
de determinar, especialmente aquellos que son menores (ó de
menor tamaño) que el tamaño del transductor.
6.32.1.3 Movimiento C de Exploración o Registro.
distancia de avance c deberá ser de aproximadamente de la
Cuando la
discontinuidad sea mayor que el transductor, ocurrirá una
pérdida completa del reflejo posterior y una pérdida de 6
decibeles de amplitud y de medición hasta la línea central del
transistor es generalmente confiable para determinar la
6.32.2 Discontinuidades Transversales
6.32.2.1Soldaduras Esmeriladas. Deberá utilizarse el patrón
de registro D cuando las soldaduras están esmeriladas a ras
(enrasadas).
6.32.2.2 Soldaduras no Esmeriladas.
Deberá utilizarse el
patrón de registro E,
cuando el refuerzo de la soldadura no esté esmerilado a ras.
Angulo de registro e = 15º máximo
222
Nota: El patrón de registro deberá cubrir toda la sección
(10) Tipo de medio de registro (registro de vídeo, película
completa de la soldadura.
fotográfica fija, película fotográfica para cine u otros
6.32.2.3 Soldaduras ESW ó EGW (Patrón de Registro
Adicional). El ángulo de rotación de la unidad de exploración
del patrón de registro e, entre 45º y 60º.
medios aceptables)
(11) Ampliación por computador (sí se utilizara)
(12) Ancho del haz de radiación
Nota: El patrón de registro deberá cubrir toda la sección de
6.35.3 Calificación del Procedimiento. Los procedimientos
soldadura.
serán calificados sometiendo a prueba el sistema de radiación,
de imagen y de registro para establecer y registrar todas las
6.32 Ejemplos de Certificación de Exactitud dB
El Anexo D muestra ejemplos del uso de los Formularios D-8,
D-9 y D-10 para la solución de una aplicación típica de 6.30.2.
pueden proporcionar la sensibilidad mínima requerida.
Los
resultados de la prueba (ensayos) deberán registrarse en el
medio que sea utilizada para el examen de producción.
6.34 Requerimientos Generales
Esta parte contiene los métodos de ensayos no destructivos
(NDT) que no están contenidos en las partes D, E ó F de la
Los métodos NDT establecidos en
la Parte G requieren procedimientos escritos, calificaciones y la
aprobación por escrito específica por parte del Ingeniero.
Los
procedimientos deberán estar o ser aprobados por un individuo
calificado como ASNT SNT-TC-1A, Nivel III (ver 6.35.4) y
deberá ser calificado también por el Ingeniero.
6.35.4 Calificaciones del Personal.
Además de las
calificaciones del personal del número 6.14.6,
deberán
aplicarse las siguientes calificaciones:
6.35 Sistemas de Imagen de Radiación, Incluyendo Imagen
del Tiempo Real
6.35.1 General.
calificación consistirán en demostrar que cada combinación de
las variables esenciales o de los rangos de las variables
Parte G
Otros Métodos de Examen
Sección 6 de este código.
variables esenciales y las condiciones. Las pruebas de
(1) Nivel III:
Deberá tener un mínimo de seis
meses de
experiencia utilizando los mismos equipos y procedimientos
similares para el examen de la soldadura en materiales
El examen de la soldadura puede efectuarse
metálicos estructurales o en tuberías.
usando métodos de radiación de iones diferentes a la prueba
(2) Niveles I y II: Deberán estar certificados por el Nivel III
RT, por ejemplo la imagen electrónica, incluyendo los sistemas
anterior y tendrá un mínimo de tres meses de experiencia,
de imagen de tiempo real, cuando estén aprobados así por
utilizando los procedimientos y equipos iguales o similares para
parte de Ingeniero. La sensibilidad de tal examen tal como se
el examen de las soldaduras en materiales metálicos de
ve en equipo de monitoreo (cuando se utiliza para aceptación y
tuberías o en estructuras. La calificación consistirá en
rechazo) y el medio de registro no deberá ser menor que el
exámenes escritos y prácticos para demostrar la capacidad
requerido para RT (prueba radiografica).
para utilizar el equipo específico y los procedimientos para el
6.35.2 Procedimientos. Los procedimientos escritos deberán
contener las siguientes variables esenciales:
(1)
Identificación
del
equipo
especifico
incluyendo
la
fabricación, la marca, el modelo y el número de serie.
(2)
Los ajustes de control de imagen y radiación especifica
para cada combinación de variables establecidas aquí.
(3)
Rangos de espesor de la soldadura.
(4)
Tipos de unión de soldadura
(5)
Velocidad del registro ó exploración.
(6)
Fuente de radiación para distancia de la soldadura.
(7)
(8)
Angulo de rayos X a través de la soldadura (normal)
(9)
Localización IQI (lado de la fuente o lado de la pantalla)
6.35.5 IQI. El tipo de alambre IQI, tal como se describió en la
Parte B, deberá utilizarse.
La colocación del alambre o cable
IQI deberá especificarse en la parte B para el examen estático.
Para examen en movimiento la colocación deberá ser de la
siguiente manera:
(1)
Dos IQI colocados a cada extremo del área de interés y
registrado durante el trayecto de recorrido.
(2)
Un IQI a cada extremo del trayecto recorrido y colocado a
una distancia no mayor que 10 pies [3 mt] entre cualquiera
Pantalla de conversión de imagen hacia o hasta la
distancia de la soldadura.
examen de producción.
de los dos IQI durante el trayecto recorrido.
6.35.6 Ampliación de la Imagen. La ampliación computacional
de las imágenes deberán ser aceptables para mejorar la
imagen y obtener información adicional, siempre que se
mantenga el mínimo de sensibilidad requerida. Las imágenes
223
aumentadas registradas deberán marcarse con claridad con
(6)
respecto a que tipo de ampliación se utilizó y dar a conocer los
(7)
Procedimientos utilizados
procedimientos de este.
(8)
Equipo utilizado
6.35.7Registros.
Los exámenes de imágenes de radiación
(9)
que se utilicen para aceptar o rechazar la soldadura deberán
registrarse en un medio aceptable.
Las imágenes registradas
Identificación y descripción de las soldaduras examinadas
Localizaciones
de
la
soldadura
dentro
del
medio
registrado
(10) Resultados, incluyendo
una
lista de
soldaduras
y
deberán ser en movimiento o estáticas, cualquiera que se use
reparaciones inaceptables y sus localizaciones dentro del
para aceptar o rechazar la soldadura.
medio de registro
Deberá incluirse un
registro escrito de las imágenes registradas que entreguen la
siguiente información como mínimo:
224
Tabla 6.1
Criterios de Aceptación de la Inspección Visual (ver 6.9)
Conexiones
No tubulares
Estáticamente
Cargadas
Categoria de discontinuidad y criterios de inspección
(1) Prohibición de Grietas
Cualquier grieta será inaceptable; sin considerar el tamaño o localización.
(2) Fusión del Metal Base/Soldadura
Deberá existir una fusión completa entre las capas adyacentes del metal
base y entre el metal de soldadura y el metal base.
(3) Sección Transversal del Cráter
Todos los cráteres deberán rellenarse para proporcionar el tamaño de la
soldadura especificada, excepto los extremos de las soldaduras de filete
intermitente fuera de su longitud efectiva.
(4) Perfiles de soldadura
Los perfiles soldados deberán estar en conformidad con 5.24.
(5) Tiempo de Inspección
La inspección visual de las soldaduras en todos los aceros pueden
comenzar inmediatamente después de que las soldaduras completadas se
hayan enfriado a temperatura ambiente. Los criterios de aceptación para
ASTM a 514, A 517, y A 709 de aceros grados 100 y 100W deberán
basarse en la inspección visual efectuada en no menos de 48 horas
después de haber completado la soldadura.
(6) Soldadura Sub – Dimensionada
El tamaño de una soldadura de filete en cualquier soldadura continua
puede ser inferior que el tamaño nominal especificado (L) sin corrección
por las siguientes cantidades (U):
L,
Tamaño de la soldadura
Nominal especificada, pulgadas [mm]
< 3/16 [5]
1/4 [6]
> 5/16 [8]
U,
Disminución aceptable
de L, pulgada [mm]
< 1/16 [2]
< 3/32 [2.5]
<1/8 [3]
En todos los casos, la porción sub-dimensionada no debera exceder el
10% de la longitud de ella. En la soldadura del alma al flange en las vigas
maestras deberá prohibirse una cantidad menor en los extremos en una
longitud igual a dos veces el ancho del flange.
(7) Socavamiento
(A) Para materiales menores que 1 pulgada [25 mm] de espesor, el
socavamiento no deberán exceder 1/32 pulgadas [1 mm], con la
siguiente excepción: el socavamiento no deberá exceder 1/16
pulgadas [2 mm] para cualquier longitud acumulada hasta 2 pulgadas
[50 mm] en cualquier o en todas 12 pulgadas [300 mm].
Para el
material igual a ó mayor que 1 pulgada de espesor, el socavamiento
no deberá exceder 1/16 pulgadas [2 mm] para cualquier longitud de
soldadura
(B) En los componentes primarios el socavamiento no deberá ser mayor
que 0.01 pulgadas de profundidad [0.25 mm], cuando la soldadura sea
ó esté transversal al esfuerzo de tensión bajo cualquier condición de
carga de diseño. El socavamiento no deberá ser mayor que 1/32
pulgadas de profundidad [1 mm] para todos los otros casos
225
Conexiones
No tubulares
cíclicamente
cargadas
Conexione
Tubulares
(todas las
cargas)
Conexiones
No tubulares
Estáticamente
Cargadas
Categoria de discontinuidad y criterios de inspección
Conexiones
No tubulares
cíclicamente
cargadas
Conexione
Tubulares
(todas las
cargas)
(8) Porosidad
(A) Las soldaduras de ranura de penetración completa en uniones a tope
transversales a la dirección de la tensión de carga computarizada, no
deberá tener porosidad visible en tubería. Para todas las demás
soldaduras de ranura y para soldaduras de filete, la suma de la
porosidad visible de la tubería de 1/32 pulgadas [1 mm] o mayor en
el diámetro, no deberá exceder 3/8 pulgadas [10 mm] en cualquier
pulgada lineal de soldadura y no deberá exceder ¾ pulgadas [20
mm] en cualquiera de 12 pulgadas[300 mm] de longitud de
soldadura.
(B) La frecuencia de la porosidad la de tubería en la soldadura de filete
no deberá exceder a una en cada 4 pulgadas [100 mm] de longitud
de soldadura y el diámetro máximo no deberá exceder 3/32 pulgadas
[2.5 mm]. Excepción: Para las soldaduras de filete que conectan los
atiesadores a la viga maestra, la suma del diámetro de la porosidad
de la tubería no deberá exceder 3/8 de pulgadas [10 mm] en
cualquier pulgada lineal de soldadura y no deberán exceder ¾
pulgada [20 mm] en cualquier longitud de soldadura de 12
pulgadas[300 mm].
(C) Las soldaduras de ranura de penetración completa en uniones a tope
transversales A la dirección del esfuerzo de tensión computarizado
no deberán tener porosidad en la tubería. Para todas las demás
soldaduras de ranura, la frecuencia de la porosidad de la tubería no
deberá exceder de una en 4 pulgadas [100 mm] de longitud y el
diámetro máximo no deberá exceder3/32 pulgadas [2.5 mm].
Nota General: Una “X” indica la aplicabilidad para el tipo de conexión; un área sombreada indica no-aplicabilidad
226
Tabla 6.2
Criterios de Aceptación-Rechazo de la Prueba Ultrasónica
(Conexiones no Tubulares cargadas estáticamente) (Ver 6.13.1)
Clase A (Irregularidades grandes)
Niveles de Exploración
Trayecto del sonido
en pulg. [mm]
Clase B (Irregularidades medianas)
Clase C (Irregularidades pequeñas)
Clase D (Irregularidades menores)
2
Sobre Cero
Referencia dB
hasta 2-1/2 [ 65mm ]
14
> 2-1/2 hasta 5 [65-125mm]
19
> 5 hasta 10 [125-250 mm]
29
>10 hasta 15 [250-380 mm]
39
Nota
2. Esta columna se refiere a la distancia del
trayecto del sonido; No al espesor del
material.
227
Tabla 6.3
Criterios de Aceptación – Rechazo de la Prueba Ultrasónica (UT)
(Conexiones no tubulares cíclicamente cargadas)
Severidad
de la clase
de
irregularidad
Clase A
Espesor de la Soldadura en pulgadas [mm] y Angulo de la Unidad de Exploración
5/16
>¾
hasta
hasta
¾
1-1/2
[820]
[20 –38] >1- ½ hasta 2- ½ [38 – 65]
>2- ½ hasta 4 [65 – 100]
>4 hasta 8 [100 – 200]
70º
70º
70º
60º
45º
70º
60º
45º
70º
60º
45º
+10 y
menores
+8 y
menores
+4 y
menores
+7 y
menores
+9 y
menores
+1 y
menores
+4 y
menores
+6 y
menores
-2 y
menores
+1 y
menores
+3
y menores
+11
+9
+5
+6
+8
+9
+10
+11
+2
+3
+5
+6
+7
+8
-1
0
+2
+3
+4
+5
+12
+10
+7
+8
+10
+11
+12
+13
+4
+5
+7
+8
+9
+10
+1
+2
+4
+5
+6
+7
Clase B
Clase C
Clase D
+13
+11
+9
+12
+14
+6
+9
+11
+3
+6
+8
y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayores
res
res
res
res
res
res
res
res
res
res
Clase A (Irregularidades grandes)
Niveles de Exploración
2
Clase B (Irregularidades medianas)
Trayecto del sonido
en pulg. [mm]
Clase C (Irregularidades pequeñas)
hasta 2-1/2 [ 65mm ]
20
> 2-1/2 hasta 5 [ 65-125mm]
25
> 5 hasta 10 [125-250 mm]
35
>10 hasta 15 [250-380 mm]
45
Clase D (Irregularidades menores)
Referencia
sobre cero dB
Nota
2. Esta columna se refiere a la distancia del
trayecto acústico; No al espesor del material.
228
Tabla 6.4
Requerimientos del Indicador de Calidad de Imagen tipo-orificio (ver 6.17.1)
Espesor del
Espesor del material
Lado origen
Lado de película
material nominal
nominal
Orificio
Orificio
Designación
Designación
Rango, pulgadas
Rango, milímetros
Esencial
Esencial
Hasta 0.25 incluido Hasta de 6 incluido
10
4T
7
4T
Sobre 0.25 a 0.375 Sobre 6 hasta 10
12
4T
10
4T
Sobre 0.375 a 0.50 Sobre 10 hasta 12
15
4T
12
4T
Sobre 0.50 a 0.625 Sobre 12 hasta 16
15
4T
12
4T
Sobre 0.625 a 0.75 Sobre 16 hasta 20
17
4T
15
4T
Sobre 0.75 a 0.875 Sobre 20 hasta 22
20
4T
17
4T
Sobre 0.875 a 1.00 Sobre 22 hasta 25
20
4T
17
4T
Sobre 1.00 a 1.25
Sobre 25 hasta 32
25
4T
20
4T
Sobre 1.25 a 1.50 Sobre 32 hasta 38
30
2T
25
2T
Sobre 1.50 a 2.00
Sobre 38 hasta 50
35
2T
30
2T
Sobre 2.00 a 2.50
Sobre 50 hasta 65
40
2T
35
2T
Sobre 2.50 a 3.00
Sobre 65 hasta 75
45
2T
40
2T
Sobre 3.00 a 4.00
Sobre 75 hasta 100
50
2T
45
2T
Sobre 4.00 a 6.00
Sobre 100 hasta 150
60
2T
50
2T
Sobre 6.00 a 8.00
Sobre 150 hasta 200
80
2T
60
2T
Notas
1. Espesor radiográfico de una sola pared (para componentes tubulares)
2. Sólo aplicable a estructuras tubulares
Tabla 6.5
Requerimientos del Indicador de Calidad de Imagen del Alambre (ver 6.17.1)
Espesor del material
Espesor del material
Lado origen
Lado de película
nominal
nominal
Diámetro máx. del
Diámetro máx. del
Rango, pulgadas
Rango, milímetros
alambre
alambre
pulgadas
mm
pulgadas
mm
Hasta de 0.25 incluido
Sobre 0.25 a 0.375
Sobre 0.375 a 0.625
Sobre 0.625 a 0.75
Sobre 0.75 a 1.50
Sobre 1.50 a 2.00
Sobre 2.00 a 2.50
Sobre 2.50 a 4.00
Sobre 4.00 a 6.00
Sobre 6.00 a 8.00
Hasta 6 incluido
Sobre 6 hasta 10
Sobre 10 hasta 16
Sobre 16 hasta 20
Sobre 20 hasta 38
Sobre 38 hasta 50
Sobre 50 hasta 65
Sobre 65 hasta 100
Sobre 100 hasta 150
Sobre 150 hasta 200
0.010
0.013
0.016
0.020
0.025
0.032
0.040
0.050
0.063
0.100
0.25
0.33
0.41
0.51
0.63
0.81
1.02
1.27
1.60
2.54
Notas
1. Espesor radiográfico de una sola pared (para componentes tubulares)
2. Aplicable sólo para estructuras tubulares
229
0.008
0.010
0.013
0.016
0.020
0.025
0.032
0.040
0.050
0.063
0.20
0.25
0.33
0.41
0.51
0.63
0.81
1.02
1.27
1.60
Tabla 6.6
Selección y ubicación del Indicador de Calidad de la Imagen (Ver 6.17.7)
Tipos de IQI
T = 10 pulg.
[250 mm] L
T = 10 pulg.
[250 mm] L
T ≥ 10 pulg.
[250 mm] L
T < 10 pulg.
[250 mm] L
Orificio Alambre
Orificio Alambre
Orificio Alambre
Orificio Alambre
Números de IQIs
Comp. No
Tubulares
2
2
1
1
3
2
2
1
Circunferencia
De la tubería
3
3
3
3
3
3
3
3
Selección de
Norma ASTM
Tabla
Figuras
E1025
6.4
E 747
6.5
6.11
E1025 E 747
6.4
E1025 E 747
6.5
6.12
6.4
6.5
6.13
E1025 E 747
6.4
6.5
6.14
T = Espesor nominal del metal base (T1 y T2 de Figuras)
L = Longitud de Soldadura en el área de interés de cada radiografía.
Notas Generales:
1.- El Backing de acero no deberá considerarse parte de la soldadura o del refuerzo de la soldadura en
la selección IQI.
2.- T puede aumentarse para proporcionar el espesor del refuerzo de la soldadura permisible, siempre
que se usen cuñas debajo del orificio IQI de acuerdo a 6.17.3.3.
3.- Cuando se radiografía una soldadura de tubería de circunferencia completa con una sola exposición
y la fuente de la radiación se coloca en el centro de la curvatura, a lo menos deberán utilizarse tres
orificios igualmente espaciales tipo IQI.
230
5/16[8]
Tipo de
Soldadura
Tabla 6.7
Ángulo de Prueba (Ver 6.26.5.2)
Esquema de Procedimiento
Espesor del Material, pulgadas [mm]
>1-1/2 [38] >1-3/4[45]
a
*
1
>3-1/2[90]
a
a
a
2-1/2[60]
3-1/2[90]
4-1/2[110]
5[130]
*
*
*
a
1/1/2[38] 1-3/4[45]
Soldadura a
>2-1/2[60]
a
O
1
F
Tope
1G
ó
4
F
Soldadura en T
1
O
1
ó
F
1
O
1
Esquina
Electroslag
5
ó
F
O
1
F
7
ó
8
ó
6-1/2[160]
*
F
10
F
7
XF
1G
*
ó
9
ó
XF
ó
a
7[180]
*
F
11
F
10
>7[180]
a
12
ó
XF
*
F
ó
XF
ó
6
F
8
F
9
F
13
F
ó
ó
ó
ó
ó
ó
ó
ó
ó
ó
ó
ó
XF
5
XF
7
XF
10
XF
11
XF
14
XF
1G
P1
6
ó
ó
ó
3
P3
7
ó
4
1**
P3
ó
15
11
P3
ó
15
F
--
--
--
--
XF
4
O
12
F
13
F
11
*
13
F
11
8[200]
ó
1G
1
ó
F
5
XF
1G
F
6
>6-1/2[160]
a
XF
Soldadura
Electrogas y
ó
F
4
XF
Soldadura de
F
1G
>4-1/2[110] >5[130]
11
P3
ó
15
11
P3
ó
P3
15**
Notas Generales:
1.- En donde sea posible, todos los exámenes deberán hacerse desde la Superficie A en el lado (Leg) a menos que se
especifique lo contrario en esta Tabla.
2.- Las áreas de la raíz de las uniones de soldaduras de ranura simple que tengan backing, no requieren ser eliminadas mediante
el contrato, deberán ser sometidas a prueba en el lado I (leg); en donde sea posible, con la Cara A que este opuesta al backing(el
esmerilado de la cara de la superficie o las pruebas para las caras adicionales de soldadura pueden ser necesarias para permitir
la exploración completa de la raíz de la soldadura).
3.- El éxamen en el Lado Leg II o III deberá hacerse solo para satisfacer las estipulaciones de esta tabla, o cuando sea
necesario someter a prueba las áreas de soldadura que son inaccesible debido a una superficie de soldadura no esmerilada, o
exista una interferencia con otras partes del componente a soldar, o para cumplir con los requerimientos de 6.26.6.2.
4.- Deberá utilizarse un máximo del Lado 3 (Leg), solamente en donde el espesor o la geometría evita la exploración de las áreas
de soldadura completa y los zac en el lado I o lado II (leg I ó leg II).
5.- En soldaduras bajo tensión de estructuras cíclicamente cargadas, el cuarto superior del espesor deberá ser sometido a prueba
con el Lado (Leg final) de buena calidad que va en progreso desde la Cara B hacia la Cara A; el cuarto del fondo de espesor
deberá ser sometida aprueba con la parte final (leg) de buena calidad que va en progreso desde la Superficie A hacia la
Superficie B; es decir el cuarto superior del espesor deberá ser sometido a prueba, ya sea desde la Superficie A en la parte
segunda (leg second II) o desde la Superficie B en la parte I (Leg one) según la opción del Contratista, a menos que se
especifique en los documentos del Contrato.
6.- La superficie de la soldadura indicada deberá esmerilarse enrasada antes de utilizar el procedimiento 1G, 6, 8, 9,12,14 ó
15. La Superficie A para ambos componentes conectados deberá estar en el mismo plano (ver leyenda en la página siguiente).
231
Tabla 6.7 (Continuación)
Leyenda
X
-
Revise desde la Superficie ”C”
G
-
Esmerile a ras la superficie de soldadura
O
-
No se requiere
Cara A-
La cara del material desde el cual se efectúa la exploración inicial (en las uniones en T y en esquina de acuerdo a los
diagramas anteriores)
Cara B-
Opuesto a la cara “A” (la misma plancha)
Cara C-
La cara opuesta a la soldadura en el numero de conexión o una unión en T ó unión de esquina
∗
Requerido solamente en donde se note una indicación de irregularidad en la altura de referencia del visor,
-
en la interfase del metal base de la soldadura, mientras se investiga a nivel de exploración con procedimientos
primarios seleccionados de la primera columna.
∗∗
-
Use una calibración de distancia de pantalla de 15 pulgadas [400 mm] o 20 pulgadas [500 mm]
P
-
La separación y el enganche (
) deberá efectuarse para la evaluación de irregularidades posteriores
solamente en la mitad del espesor del material con solo transtuctores de 45º o 70º de igual especificación; ambos;
enfrentando la soldadura. (Los transtuctores deben mantenerse en un equipo para posicionar el control - ver gráfico)
La calibración de la amplitud para la separación y enganche (
) normalmente se hace calibrando una sola
unidad de exploración. Cuando se cambie a unidades de exploración dobles para la sección de la separación y
enganche (
), deberá segurarse que esta calibración no cambie como resultado de las variables de los
instrumentos.
F
-
Las indicaciones sobre interferencia del metal base y metal de soldadura deberán evaluarse posteriormente, ya sea
con un transtuctor de 70º, 60º ó 45º - cualquier trayecto acústico que esté mas cercano a ser perpendicular a la
superficie de fusión figurada.
Leyenda del Procedimiento
Área del Espesor de la Soldadura
Cuarto
Cuarto
No
Superior
1
70°
70°
70°
2
60°
60°
60°
3
45°
45°
45°
4
60°
70°
70°
45°
5
Mitad
Inferior
70°
70°
6
70°G A
70°
60°
7
60° B
70°
60°
8
70°G A
60°
60°
9
70°G A
60°
45°
10
60° B
60°
60°
11
45° B
70°**
12
70°G A
45°
13
45° B
45°
14
70°G A
45°
15
70°G A
70°A B
232
45°
70°G B
45°
45°
70°G B
Leyendas para las Figuras 6.1, 6.4, 6.5, y 6.6
•
Dimensiones de Irregularidades
Una irregularidad alargada tendrá la dimensión más
grande (L) que excede 3 veces la dimensión más pequeña.
B = Dimensión máxima permisible de una irregularidad
radiografiada.
•
Una irregularidad redondeada tendrá la dimensión
mayor (L) menor que o igual a 3 veces la dimensión más pequeña.
L = Dimensión mayor de una irregularidad radiografiada.
•
Una agrupación (cluster) se definirá como un grupo de
irregularidades no – alineadas de tamaño aceptable, las
L’ = Dimensión mayor de las irregularidades adyacentes.
irregularidades adyacentes individuales con espacios menores que
C = Abertura mínima medida a lo largo del eje longitudinal de la
soldadura entre los bordes de las irregularidades de porosidad o
tipo fusión, (rige la mayor de las irregularidades adyacentes); o
hasta un borde o hasta un extremo de una soldadura d
intersección.
el mínimo permisible (C) para la irregularidad adyacente
individual de mayor tamaño (L’) pero con la suma de las
dimensiones más grandes (L) de todas las irregularidades en la
agrupación iguales a o menores que el tamaño máximo individual
C1 = Distancia mínima permitida entre la irregularidad más
cercana al borde libre de una plancha o de un componente tubular;
o la intersección de una soldadura longitudinal con una soldadura
de circunferencia, medida paralela al eje de la soldadura
longitudinal.
evaluar el espaciamiento mínimo.
W = Dimensión mínima de cualquiera de las irregularidades
adyacentes.
de cada irregularidad aproximadamente alineada.
Dimensiones del Material
ejes de cada irregularidad aproximadamente alineados.
permisible (B). Tales agrupaciones deberán considerarse como
agrupaciones individuales del tamaño L con el propósito de
•
Las irregularidades alineadas tendrán los mayores ejes
E = Tamaño de la soldadura
Dimensión de Materiales
T = Espesor de la plancha o de la cañería para soldaduras de
ranura de penetración completa.
E = Tamaño de la Soldadura
T = Espesor de Plancha o tubería de ranura de penetración
Dimensiones de Irregularidades
completa
233
Notas Generales:
Para determinar el tamaño máximo de irregularidad permitido en cualquier unión o tamaño de soldadura, proyecte E
horizontalmente hasta B.
Para determinar la tolerancia mínima entre los bordes de la irregularidades de cualquier tamaño mayor que o igual a 3/32 [25 mm],
proyecte B verticalmente hasta C.
Ver Leyenda en la página 225 sobre definiciones.
234
Figura 6.1 Requerimientos de la calidad de Soldadura para irregularidades prolongadas según lo
determinado por RX para Estructuras No Tubulares estáticamente cargadas. (Ver 6.12.1.1)
235
236
237
Notas generales:
Para determinar el tamaño máximo de irregularidad permitida en cualquier unión o tamaño de soldadura, proyecte E
horizontalmente hasta B.
Para determinar la tolerancia mínima permitida entre los bordes de las irregularidades de cualquier tamaño, proyecte B
verticalmente hasta C.
Ver Leyenda en la página 225 sobre definiciones.
Figura 6.4 Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades que ocurren en
soldaduras bajo tensión en componentes no-tubulares cargadas cíclicamente (Limitaciones de
porosidad e irregularidades en la fusión) (Ver 6.12.2.1)
238
Notas Generales:
Para determinar el tamaño máximo para irregularidad permitida en cualquier unión o tamaño de soldadura proyecte E
horizontalmente hasta B.
Para determinar la tolerancia mínima permitida entre los bordes de las irregularidades de cualquier tamaño, proyecte B
verticalmente hasta C.
Ver Leyenda en la pagina 225 sobre definiciones.
Nota:
1.- El tamaño máximo de irregularidad localizada dentro de esta distancia, a partir de un borde la plancha deberá ser de 1/8 pulg.
[3 mm], pero una irregularidad de 1/8 pulg. [3 mm] deberá ser de ¼ pulg. [6 mm] o mas lejos del borde. La suma de las
irregularidades menores que 1/8 pulg.[3 mm] de tamaño y localizadas dentro de esta distancia a partir del borde, no deberá
exceder 3/16 pulg.[5 mm]. Las irregularidades 1/16 pulg.[2 mm] hasta menor que 1/8 pulg. [3 mm] no deberá restringirse en otras
localizaciones, a menos que ellas estén separadas por menos que 2L (L es la longitud de la irregularidad mayor); en cuyo caso las
irregularidades deberán medirse como una longitud igual a longitud total a la de las irregularidades y espaciadas y evaluadas tal
como aparece en la Figura 6.5
Figura 6.5 Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades que ocurren en
soldaduras bajo compresión en componentes No-tubulares cíclicamente cargados (Limitaciones
de porosidad o de irregularidades en el tipo de fusión). (Ver 6.12.2.2)
239
Notas Generales:
* Para determinar el tamaño máximo de irregularidad permisible en cualquier tamaño de unión o soldadura, proyecte E
horizontalmente a B.
* Para determinar la tolerancia mínima permisible entre los bordes de las irregularidades de cualquier tamaño mayor que o igual a
3/32 pulgadas [2 mm], proyecte B verticalmente a C
* Ver leyenda en página 225 sobre definiciones.
Figura 6.6 – Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades prolongadas según lo
determinado por RT de las uniones de componentes tubulares (Ver 6.12.3.1)
240
Clave para la Figura 6.6, Casos I, II, III, y IV
Soldadura A = Soldadura de ranura de penetración completa longitud en un componente tubular longitudinal.
Soldadura B = Soldadura de ranura de penetración completa circunferencial en un componente tubular
Irregularidad A = Irregularidad redondeada o alargada localizada en la soldadura A.
Irregularidad B = Irregularidad redondeada o alargada localizada en la soldadura B.
L y W = Dimensiones mayores y menores, respectivamente, de la irregularidad A.
L’ y W’ = Dimensiones mayores y menores, respectivamente, de la irregularidad B.
E = Tamaño de la soldadura.
CI = La distancia más corta paralela al eje de la soldadura A, entre los bordes más cercanos de la irregularidad.
CASO 1 = LIMITACIONES DE LA IRREGULARIDAD 1
DIMENSIONES DE LA
IRREGULARIDAD
LIMITACIONES
< E/3,
¼ pulg. [6 mm]
CONDICIONES
E
2 pulg. [50 mm]
L
3/8 pulg. [10 mm]
E > 2 pulg. [50 mm]
CI
3L
redondeada, la otra
(A) Una irregularidad
redondeada o alargada.
(B) L
3/32 pulg. [2.5 mm]
Nota:
1.- La irregularidad alargada puede localizarse, ya sea en la soldadura longitudinal o en la circunferencia. Para propósitos de esta
ilustración, la discontinuidad B se colocó en la soldadura de circunferencia.
Caso I = Irregularidad en la intersección de la soldadura.
Figura 6.6 (Continuación) = Requerimientos de calidad de la soldadura para irregularidades
alargadas según lo determinado por el ensayo, RT de las uniones en componentes tubulares
(Ver 6.12.3.1)
241
CASO II Limitaciones de la Irregularidad
DIMENSIÓN DE LA
LIMITACIONES
CONDICIONES
IRREGULARIDAD
< E/3,
¼ pulg. [6 mm]
L
3/8 pulg. [10 mm]
CI
3L
E 2 pulg. [50 mm]
E > 2 pulg. [50 mm]
L
3/32 pulg. [2.5 mm]
CASO II Irregularidad en el borde libre de la Soldadura de ranura de penetración Completa
CASO III Limitaciones de la Irregularidad
DIMENSIÓN DE LA
LIMITACIONES
CONDICIONES
2E/3
L > 3W
IRREGULARIDAD
L
3L o 2E,
CI
cualquiera que sea
L
3/32 pulg. [2.5 mm]
Mayor
Caso III Irregularidad en la intersección de la soldadura
Figura 6.6 (Continuación) Requerimientos de calidad de la soldadura para irregularidades
alargadas, según lo determinado por RT en las uniones de componentes tubulares (Ver 6.12.3.1).
242
CASO IV Limitaciones de la Irregularidad
DIMENSIÓN DE LA
LIMITACIONES
CONDICIONES
IRREGULARIDAD
L
2E/3
L / W >3
3L o 2E,
CI
cualquiera que sea
L
3/32 pulg. [2.5 mm]
Mayor
Caso IV – Irregularidad en el Borde Libre de la Soldadura de Ranura de Penetración Completa.
Figura 6.6 (Continuación) Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades
alargadas según lo determinado por RT de las uniones de componentes tubulares (Ver 6.12.3.1)
243
Tw
Espesor de pared, mm
Espesor de pared, pulg.
tw
Notas:
1.
Los Reflectores internos lineales o planos, por sobre la sensibilidad estándar, (excepto la raíz de conexiones en T, Y y K
de soldaduras simples [Ver Figura 6.8])
2.
Reflectores menores (Sobre el nivel no considerado, hasta E incluyendo la sensibilidad estándar), (excepto la raíz de
una soldadura simple en conexiones en T, Y y K. [Ver Figura 6.8])
3.
Los Reflectores adyacentes que estén separados por menos que su longitud promedio, deberán tratarse como
continuos.
Figura 6.7 Indicaciones de Clase R (Ver 6.13.3.1)
244
tw
Nota:
1.
Las irregularidades del área de la raíz que quedan fuera de la soldadura teórica, deben eliminarse. (dimensiones en
“Tw” ó “L” en Figuras 3.8, 3.9 y 3.10).
Figura 6.7 (Continuación) Indicaciones Clase R (Ver 6.13.3.1)
245
Notas Generales:
•
Las irregularidades alineadas separadas por
menos que (H1 + H2) / 2 y aquellas paralelas,
separadas por menos que (H1 + H2) / 2 deberán
ser evaluadas como continuas.
•
Las irregularidades acumulativas deberán ser
evaluadas sobre 6 pulg. [150 mm.], o la longitud
de la soldadura D / 2 (cualquiera sea menor), en
donde el diámetro del tubo = D.
L y H basados en un rectángulo, el cual incluye totalmente la
irregularidad indicada.
Irregularidades de la raíz en las conexiones en T, Y y K.
Notas Generales:
•
Para la soldadura de penetración completa en
conexiones tubulares en T, Y y K con soldadura
simple, hechas sin backing.
•
Irregularidades en la raíz de la soldadura de respaldo;
los detalles C y D de las Figuras 3.8, 3.9 y 3.10
deberán descartarse.
Reflectores Internos y todas las otras Soldaduras.
Notas Generales:
Las irregularidades que estén dentro de H ó tw/6 de
la superficie externa, deberán medirse como si se extendieran hasta
la superficie de la soldadura.
Nota:
1.
Los reflectores que estén por debajo de la sensibilidad
estándar (Ver 6.13.3.2) deberán descartarse.
Figura 6.8 Indicaciones Clase X (Ver 6.13.3.2)
246
Tabla de Dimensiones de IQI (pulg.)
Espesor IQI y tolerancias
Número
A
B
C
D
E
F
5 – 20
1.500
0.750
0.438
0.250
0.500
0.250
± 0.015
± 0.015
± 0.015
± 0.015
± 0.030
0.750
0.438
0.250
0.500
0.250
± 0.015
± 0.015
± 0.015
± 0.015
± 0.030
1.375
0.750
0.375
1.000
0.375
± 0.030
± 0.030
± 0.030
± 0.030
± 0.030
± 0.015
21 – 59
1.500
± 0.015
60 – 179
2.250
± 0.030
del diámetro del orificio
± 0.0005
± 0.0025
± 0.005
Tabla de Dimensiones de IQI (mm)
Espesor IQI y tolerancias
Número
5 – 20
A
38.10
± 0.38
21 – 59
38.10
± 0.38
60 – 179
57.15
± 0.80
B
C
D
E
F
19.05
11.13
6..35
12.70
6.35
± 0. 38
± 0. 38
± 0. 38
± 0. 38
± 0.80
19.05
11.13
6..35
12.70
6.35
± 0. 38
± 0. 38
± 0. 38
± 0. 38
± 0.80
34.92
19.05
9.52
25.40
9.525
± 0.80
± 0.80
± 0.80
± 0.80
± 0.80
Nota General: Los orificios deberán estar alineados y normales al IQI. No enflanchar.
Nota: Los IQIs números 5 al 9 no son 1T, 2T y 4T.
Figura 6.9 IQI tipo orificio (Ver 6.17.1)
(Re-impreso con el permiso de Am. Soc. for Test and Mat, Copyright)
247
del diámetro del orificio
± 0.013
± 0.06
± 0.13
Tamaños del IQI (Parámetro de alambre)
Diámetro del alambre, pulg. [mm]
Set B
Set C
Set D
0.0032 [0.08]
Set A
0.010 [0.25]
0.032 [0.81]
0.10 [2.5]
0.004 [0.1]
0.013 [0.33]
0.040 [1.02]
0.125 [3.2]
0.005 [0.13]
0.016 [0.4]
0.050 [1.27]
0.160 [4.06]
0.0063 [0.16]
0.020 [0.51]
0.063 [1.6]
0.20 [5.1]
0.008 [0.2]
0.025 [0.64]
0.080 [2.03]
0.25 [6.4]
0.010 [0.25]
0.032 [0.81]
0.100 [2.5]
0.32 [8]
Figura 6.10 Alambre IQI (Ver 6.17.1)
(Re-impreso con el permiso de Am. Soc. for Test and Mat, Copyright)
248
Nota:
La colocación del IQI al lado de la fuente alterna está permitida para las aplicaciones en componentes tubulares y
en otras aplicaciones cuando estén aprobadas por el Ingeniero.
Figura 6.11 – RT Identificaciones y Localizaciones del IQI de alambre o tipo-orificio en
uniones de 10 pulgadas, aproximadamente del mismo espesor [250 mm] y de Mayor
Longitud. (Ver 6.17.7)
249
Nota:
La colocación del IQI al lado de la fuente alterna está permitida para las aplicaciones en componentes tubulares y
en otras aplicaciones cuando estén aprobadas por el Ingeniero.
Figura 6.12 RT de Identificación y Localizaciones del IQI tipo orificio ó alambre en uniones
menores que 10 pulg. Aproximadamente de igual espesor [250 mm] de longitud (Ver 6.17.7)
250
Nota:
La colocación del IQI al lado de la fuente alterna está permitida para las aplicaciones en componentes tubulares y
en otras aplicaciones cuando estén aprobadas por el Ingeniero.
Figura 6.13 RT de Identificación y localizaciones del IQI tipo-orificio ó IQI tipo alambre en
uniones de Transición de 10 pulg. [250 mm] y en longitudes mayores (Ver 6.17.7)
251
7. Soldadura “Stud”
7.1
Alcance
fabricante.
Cuando lo solicite el Ingeniero, el Contratista deberá
La sección 7 contiene los requerimientos generales para las
entregar la siguiente información:
soldaduras de conectores metálicos para acero, y estipula los
(1)
siguientes procedimientos específicos:
(2)
(1)
Para la calidad del trabajo, las pruebas de reproducción, la
Una descripción del conector y de la protección al arco.
Certificación del fabricante de que la base del stud esté
calificada en total conformidad con el Anexo IX.
calificación del operador, y los ensayos de calificación, cuando
(3)
se requieran, todos deben ser efectuados por parte de
7.2.5 Acabado de Stud.
Contratista.
extrusión, laminación ó maquinación.
(2)
deberá ser de calidad y condición uniforme, libres de traslapes de
Para la fabricación/montaje y la verificación de la
Los datos de prueba de calificación.
El acabado deberá producirse por
El acabado de los studs
inspección durante la producción soldadura stud.
mala
(3)
torceduras, dobladuras, u otras irregularidades impropias.
Para las propiedades mecánicas de los conectores de
calidad,
escamas,
cordones
de
soldadura,
grietas,
Las
acero, y los requerimientos para la calificación de las bases de
fisuras radiales o reventamientos en la cabeza de un stud
los conectores, todas las pruebas y documentación deben ser
(conector) no deberá ser la causa de rechazo, siempre que las
proporcionadas por los fabricantes de los conectores (stud).
grietas o reventamientos no excedan mas de la mitad de la
distancia desde la periferia de la cabeza hasta el vástago, según
Nota: Aceros Aprobados: Para studs, ver 7.2.6; para los
lo determinado por la inspección visual.
metales base ver tabla 3.1 (Grupos I y II). Para pauta ver
conectores de corte o los conectores de anclaje están sujetas a
C7.6.1.
7.2
grietas o rupturas, las cuales se denominan de la misma manera.
Las grietas o rupturas provocan una interrupción abrupta de la
Requerimientos Generales
7.2.1 Diseño del conector. Los conectores deberán ser del
diseño apropiado para la soldadura al arco a los componentes
de acero utilizando equipo automático sincronizado para la
soldadura stud. El tipo y tamaño del conector deberá ser tal
como el que se especifica mediante los diseños, las
especificaciones o estipulaciones especiales. Para studs tipo
cabeza, ver figura 7.1. Pueden utilizarse las configuraciones
alternativas
de
cabeza
con
pruebas
mecánicas
y
de
empotrado, para confirmar la gran resistencia del diseño, para
la aprobación del Ingeniero.
7.2.2 Protecciones al Arco. Una protección al arco (férula) de
cerámica
resistente
u
otro
material
apropiado
deberá
proporcionarse con cada conector.
7.2.3 Fundente. Un fundente de estabilización y desoxidado
apropiado para la soldadura deberá proporcionarse con cada
stud de 5/16 pulg. [8mm] de diámetro o mayor. Los studs
menores
Las cabezas de los
que
5/16
pulg
[8mm]
de
diámetro
pueden
periferia de la cabeza del stud por separación radial del metal.
Las grietas o rupturas radiales en la cabeza de un stud no serán
causa de un rechazo; siempre que las grietas o rupturas no
excedan el valor: 0.25 (H-C) según lo determinado por la
inspección visual (ver Figura 7.1).
7.2.6 Material de “Stud”. Los conectores deberán hacerse de un
componente de barra estirada en frío, conforme de los
requerimientos de la norma ASTM A 108, Especificación para
Barras de Acero, Carbono, Acabado en Frío y Grados de Calidad
Estándar
de 1010 a 1020, inclusive a un de aluminio semi-
calmado o calmado o de silicona desoxidada.
7.2.7
Espesor del Metal Base.
Cuando se esté soldando
directamente al metal base, éste no deberá ser más delgado que
1/3 del diámetro del conector.
Cuando se esté soldando sobre
cubierta, el diámetro del stud no deberá ser mayor que 2.5 veces
el espesor del material base.
En ningún caso los studs deberán
soldarse con mas de dos espesores de la cubierta metálica
proporcionarse con o sin fundente.
7.3
7.2.4 Bases stud. Una base de stud para que se califique,
7.3.1 Requerimientos Mecánicos Estándar. De acuerdo a la
Requerimientos Mecánicos
deberá haber aprobado la prueba descrita en el articulo IX.
opción del fabricante, las propiedades mecánicas de los studs
Sólo los stud con bases calificadas se utilizarán. La calificación
deberán determinarse mediante pruebas, ya sea del acero
de las bases stud, que estén en conformidad con el anexo IX
después de un acabado en frío ó del acabado de los conectores
deberá ser por cuenta del fabricante. La protección al arco
en su diámetro completo. En cualquier caso los studs deberán
utilizada en la producción deberá ser igual a la utilizada en las
estar en total conformidad con las propiedades estándar que
pruebas de calificación ó según lo recomendado por el
aparecen en la Tabla 7.1.
253
Las propiedades mecánicas deberán estar
cantidad necesaria para lograr soldaduras satisfactorias y evitar
determinadas en conformidad con las secciones aplicables de
los humos indeseables. Estas áreas pueden limpiarse con cepillo
ASTM A 370 “Mechanical Testing of Steel Products”. (Ensayos
de
7.3.2 Ensayos.
alambre,
desincrustación,
Mecánicos de los Productos de Acero). Se utiliza un equipo de
esmerilado.
ensayo similar al que aparece en la Figura 7.2.
7.4.4 Humedad.
7.3.3 Solicitud del Ingeniero.
Si el Ingeniero lo solicita, el
picado
de
incrustaciones
o
Las protecciones al arco o férulas deberán
mantenerse secas.
Cualquier protección al arco que muestre
Contratista deberá proporcionar:
signos de humedad en la superficie debido a rocíos o lluvias
(1) La certificación del fabricante del stud que los conectores
deberá secarse al horno a una temperatura de 250 ºF [120 ºC]
se hayan despachado en conformidad con los requerimientos
durante dos horas antes de utilizarse.
aplicables de 7.2 y 7.3.
7.4.5 Requerimientos de Espacio.
(2) Copias certificadas de los informes de las pruebas del
y laterales de los conectores de corte de stud (tipo B) con
fabricante que cubran hasta el último set completado
de
respecto a ellos mismos (entre sí) a los bordes de la viga o de los
de calidad en la planta,
flanges de la viga maestra pueden variar en el máximo de 1
pruebas mecánicas de control
requeridas por 7.3 para cada diámetro entregado.
pruebas de control de
Las
calidad deberán hacerse dentro un
Los espacios longitudinales
pulgada [25 mm] desde la colocación que se muestra en los
diseños.
La distancia mínima desde el borde de la base de un
periodo de seis meses antes de la entrega de los conectores.
stud hasta el borde del flange deberá ser del diámetro del stud
(3) Informes de pruebas de material certificado (CMTR)
mas 1/8 pulgada [3 mm], pero de preferencia no menor que 1-1/2
(Certified material test reports), del fabricante de acero debe
pulgadas [40 mm].
indicar el diámetro, las propiedades químicas, el grado en el
7.4.6 Eliminación de la Protección del Arco.
cual se entrega cada número térmico.
soldar, las protecciones al arco deberán liberarse de los studs que
Después de
7.3.4 Ausencia de Pruebas del Control de Calidad. Cuando
vayan a empotrarse en el concreto y donde pueda practicarse
no están disponibles las pruebas sobre el control de calidad, el
deberán eliminarse de todos los otros studs.
Contratista deberá entregar informes sobre pruebas mecánicas
7.4.7 Criterios de Aceptación.
en conformidad a los requerimientos del 7.3.
Los studs después de soldarse
Las pruebas o
deberán quedar libres de cualquier irregularidad o sustancias que
ensayos mecánicos deberán efectuarse en studs terminados
pudieran interferir con su función apropiada y deberán tener un
entregados por el fabricante de ellos. La cantidad de pruebas
arco completo de 360º.
a efectuarse deberá especificarse por parte del Ingeniero.
lados (piernas) del arco y pequeñas fisuras de arrugas deberán
7.3.5 Opción del Ingeniero Para Seleccionar los “Stubs”.
ser aceptables.
El Ingeniero puede seleccionar los studs de cada tipo y tamaño
muestran en la Figura 5.4 no deberán aplicarse al arco de
que se vayan a utilizar bajo el contrato, según sea necesario,
soldadura stud sincronizadas automáticamente.
en cuanto a la verificación de los requerimientos de 7.2 y 7.3.
El proporcionar estos studs deberá ser por cuenta del
Contratista.
Las pruebas deberán ser a expensas del
propietario.
7.4
Los perfiles de las soldaduras de filete que se
Técnicas
7.5.1 Soldaduras con Máquinas Automáticas.
Los studs
deberán soldarse con un equipo de soldadura para studs
sincronizados
Calidad de Trabajo
7.4.1 Limpieza.
7.5
Sin embargo la falta de fusión en los
automáticamente,
conectados
a
una
fuente
apropiada de energía negativa de electrodos de corriente directa.
En el momento de la soldadura los studs
El voltaje de la soldadura, la corriente, el tiempo y los justes del
(pernos) deberán estar libres de óxidos, picaduras de óxido,
inyector para levantar y hundir deberían ajustarse en condiciones
escamas, aceites, humedad u otros materiales perjudiciales
óptimas, basándose en las prácticas anteriores, y en las
que pudieran afectar adversamente la operación de la
recomendaciones del fabricante de los studs y el equipo; o en
soldadura.
ambas.
7.4.2 Restricciones del Revestimiento.
La base del stud
AWS C5.4, Prácticas Recomendadas Para Soldadura
“Stud”, deberán también utilizarse como guía técnica.
Si dos o mas
(conector) no deberá pintarse, galvanizarse o recubrirse con
7.5.2 Múltiples Inyectores Para Soldadura.
cadmio previo a la soldadura.
inyectores para soldadura stud deberán operarse a partir de la
Las áreas en las cuales
misma fuente de poder estos deberán inter-bloquearse de modo
se van a soldar los studs deberán estar libres de escamas,
que solamente un inyector pueda operar a la vez, y de modo que
7.4.3 Preparación del Metal Base.
óxidos, humedad, pinturas u otros materiales perjudiciales en la
254
la fuente de poder se haya recuperado totalmente al hacer una
3/16 pulgadas de diámetro [4.00 mm ó 4.8 mm]; excepto que
soldadura antes que la próxima comience.
puede utilizarse un electrodo de diámetro menor en los studs de
7.5.3 Movimiento del Inyector de Soldadura. Mientras este
7/16 pulgadas [11.1 mm] ó menor, de diámetro para soldaduras
en operación el inyector de soldadura deberá mantenerse en
fuera de posición.
su posición sin moverse hasta que el metal de soldadura se
7.5.5.7 Inspección Visual.
haya solidificado.
procedimientos FCAW, GMAW, y SMAW deberán someterse a
7.5.4 Requerimientos de la Temperatura Ambiental del
inspección visual en conformidad con 6.6.1.
Metal Base.
Las soldaduras studs bajo los
La soldadura no deberá hacerse cuando la
temperatura del metal base sea inferior a 0ºF [-18ºC] ó cuando
7.6 Requerimientos de la Calificación de la Aplicación del
la superficie esté húmeda o expuesta a la lluvia o a la nieve.
Stud.
Cuando la temperatura del metal base sea inferior a
32ºF
Cuando se van a soldar los studs a través de superficies planas,
[0ºC], un stud adicional por cada 100 de ellos que estén
las pruebas de calificación de la base del stud deberá incluir una
soldados deberán someterse a prueba mediante los métodos
superficie
descritos en 7.7.1.3 y 7.7.1.4; Excepto que el ángulo de la
construcción.
prueba deberá ser aproximadamente de 15º.
7.6.1 Propósitos.
Esto es, en
plana
representativa
de
aquella
utilizada
en
Los studs que se apliquen en taller o en
alusión a los dos primeros stud sometidos a pruebas en cada
terreno en la posición plana sobre una superficie plana y
inicio de un nuevo periodo de producción ó en el cambio en la
horizontal deberán considerarse precalificadas en virtud de las
disposición.
La disposición incluye un inyector de stud, una
pruebas de calificación sobre la base del stud por parte del
fuente de poder, el diámetro del stud, la capacidad de levantar
fabricante (Anexo IX), y no se requerirán pruebas posteriores. El
y hundir del inyector, la longitud total de la soldadura y los
límite de la posición plana se define como 0º - 15º de inclinación
cambios mayores que ± 5% en la corriente (amperaje) y
en la superficie a la cual se va aplicar el stud.
tiempo.
aplicaciones de stud noprecalificadaos que requieren pruebas de
Algunas
7.5.5 Opciones de Soldaduras de Filete Para los Procesos
esta sección son las siguientes:
FCAW, GMAW, y SMAW. Según la opción del Contratista, los
(1) Los studs que se vayan aplicar sobre superficies no planas o
studs pueden soldarse utilizando los procesos precalificados
a una superficie plana en posición vertical o de sobrecabeza.
FCAW, GMAW, ó SMAW, siempre que se cumpla con los
(2) Los studs que se vayan a soldar a través de superficies
siguientes requerimientos:
planas.
7.5.5.1 Superficies.
Las superficies que se vayan a soldar y
Las pruebas serán con material representativo de las
condiciones que vayan a utilizarse en la construcción.
aquellas adyacentes a una soldadura deberán estar libres de
(3) Studs soldados a otros grupos de acero que no sea I ó II
laminillas gruesas, sedimentos, óxidos, humedad, grasas u
listados en la Tabla 3.1.
otros materiales extraños que pudieran evitar la soldadura
7.6.2 Responsabilidad de las Pruebas.
apropiada o producir humos indeseados.
aplicador del stud deberá ser responsable del cumplimiento de
7.5.5.2 Extremo del “Stud”.
Para las soldaduras de filete el
Las pruebas pueden efectuarse por parte del
Contratista o el aplicador de stud, el fabricante de stud, o por otra
extremo del conector (“stud”) también deberá limpiarse.
7.5.5.3 Ajuste del Stud (en Soldaduras de Filete).
estas pruebas.
El Contratista ó el
Para las
soldaduras de filete las bases del stud deberá prepararse de
entidad que efectúe pruebas a entera satisfacción de todas las
partes involucradas.
modo que esta encaje en el metal base.
7.5.5.4 Tamaño Mínimo de la Soldadura de Filete.
Cuando
deberá usarse las soldaduras de filete, el tamaño mínimo
deberá ser el mayor de los requeridos según la Tabla 5.8 ó
Tabla 7.2.
7.5.5.5
Requerimientos de Precalentamiento.
El metal
base al cual se van a soldar los studs deberá precalentarse en
conformidad con los requerimientos de la Tabla 3.2.
7.5.5.6
Electrodos Para el Procedimiento SMAW.
La
soldadura mediante el procedimiento SMAW deberá efectuarse
utilizando electrodos bajos en hidrógenos de 5/32 pulgadas o
7.6.3 Preparación de los Especímenes
7.6.3.1 Especímenes de Ensayo. Para calificar las aplicaciones
que involucren materiales listados en la Tabla 3.1, los Grupos I y
II: los especímenes pueden prepararse utilizando materiales base
de acero ASTM A 36 ó materias base listadas en la Tabla 3.1, los
Grupos I y II.
7.6.3.2 Información Registrada.
Para calificar las aplicaciones
las aplicaciones de material involucrado que no sean aquellos
listados en la Tabla 3.1, Grupos I y II material base del espécimen
255
de prueba deberá ser de las especificaciones químicas físicas
7.8
y del grado adecuado que vaya a utilizarse en la producción.
7.7.1 Prueba Pre - Producción
7.6.4
Número de Especímenes.
Deberán soldarse diez
7.7.1.1 Inicio del Turno de Trabajo.
Antes de la producción de
especímenes consecutivamente utilizando los procedimientos
una soldadura con un ajuste particular y con un tamaño y tipo de
recomendados y los ajustes para cada diámetro, posición y
stud determinado, y al comienzo de la jornada laboral diaria o de
geometría de superficie.
la producción del turno de trabajo, las pruebas deberán efectuarse
7.6.5 Prueba requerida.
Los diez especímenes deberán
en los primeros dos studs que estén soldados.
La técnica del
someterse a prueba utilizando uno ó más de los siguientes
stud puede desarrollarse en un
métodos: Flexión, torque, ó tensión.
componente de producción en cuanto a espesor y propiedad. Si
trozo de
material similar al
el espesor de la producción actual no está disponible, el espesor
7.6.6
Métodos de Prueba
7.6.6.1 Prueba de Flexión.
puede variar en ± el 25%.
Los studs deberán someterse a
prueba alternando la flexión de 30º en direcciones opuestas en
un equipo típico para pruebas, tal como se muestra en el
Anexo IX, Figura IX-1 hasta que ocurra la falla. Los studs tipo
C cuando se presionan en 90º deberán doblarse sobre un
pasador con un diámetro de 4 veces el del stud. Por otra parte
los studs pueden doblarse (ó flexionarse) en 90º desde su eje
original.
En cualquier caso la aplicación de un stud deberá
considerarse calificada si los studs se flexionan o se doblan en
90º y ocurre la fractura en la plancha o en el material de
contorno o en el vástago del stud y no en la soldadura.
7.6.6.2 Pruebas de Torque. Los studs deberán ser sometidos
a la prueba de torque utilizando una disposición de torque que
esté sustancialmente en total conformidad con la Figura 7.3.
La aplicación de un stud deberá considerarse como calificada
si todos los especímenes de prueba se someten a torque para
destrucción, sin falla en la soldadura.
7.6.6.3 Prueba de Tensión.
Los studs deberán someterse a
prueba de tensión de destrucción utilizando cualquier máquina
que sea capaz de proporcionar la fuerza requerida.
La
aplicación de un stud deberá considerarse como calificada si
los especímenes de prueba o ensayo no fallan en la soldadura.
7.6.7 Aplicación de los Datos de Pruebas de Calificación.
Los datos de prueba de calificación deberán incluir lo siguiente:
(1) Los diseños que muestren perfiles y dimensiones de stud y
protecciones al arco.
(2) Una descripción completa del stud y los materiales de
base, y una descripción de la protección al arco (número de
componentes).
(3) Posición de la soldadura y ajustes (corriente, tiempo).
(4) Un registro el cual deberá hacerse para cada calificación y
deberá estar disponible para cada contrato.
Un formulario
sugerido de WPS/PQR para la aplicación de componente
noprecalificado puede encontrarse en el Anexo E.
7.7
Control de Producción
Todos los studs de prueba deberán
soldarse en la misma posición general que la que se requiere en
un componente de producción (plano, vertical o de sobrecabeza).
7.7.1.2 Opción del Componente de Producción.
En vez de
que esté soldado al material separado, las pruebas de studs
pueden estar soldadas en el componente de producción, excepto
cuando las planchas separadas se requieren de acuerdo al
7.7.1.5.
7.7.1.3 Requerimiento del Arco.
ser sometidos a examen visual.
Los studs de ensayo deberán
Ellos deberán mostrar un arco
completo de 360º sin evidencia de socavamiento en la base del
stud.
7.7.1.4 Doblados (Flexión).
Además del examen visual, el
ensayo deberá consistir en la flexión (el doblado) de los studs
después que se hayan dejado enfriar, en un ángulo de
aproximadamente 30º desde su eje original ya sea mediante el
golpeteo de los studs con un martillo en el extremo sin soldadura
o colocando una tubería u otro dispositivo con orificio apropiado
sobre el stud y doblándolo mecánicamente o manualmente.
A
temperaturas inferiores a 50ºF [10 ºC] el doblado preferentemente
deberá hacerse por aplicación continua y lenta de carga.
studs (pernos
Para
y lados) la prueba de torque de la Figura 7.3
deberá ser sustituida por la prueba de flexión o doblado.
7.7.1.5 Evento de Falla.
Si en un examen visual los studs
sometidos a prueba no exhiben un arco de 360º, o si en la prueba
ocurre una falla en la zona de la soldadura de cualquier stud, el
procedimiento deberá corregirse, y dos studs más deberán
separarse o en el componente de producción y sometido a prueba
en conformidad con las estipulaciones de 7.7.1.3 y 7.7.1.4.
Si
cualquiera de los dos segundos studs fallaran deberá continuarse
con soldadura adicional en planchas separadas hasta que se
sometan a prueba dos studs consecutivos y sean satisfactorios
antes de que se suelten mas studs en producción con el
componente.
7.7.2 Producción de Soldadura.
Una vez que
haya
comenzado la producción de soldadura, cualquier cambio en la
fijación de la soldadura, de acuerdo a lo determinado en 7.7.1,
256
requerirá que la prueba en 7.7.1.3 y 7.7.1.4 se efectúen antes
estructuras completadas deberán suavizarse y enrazarse en
de reanudar la producción de soldadura.
donde se haya quitado un stud.
7.7.3 Reparación de los Studs.
En producción, los studs en
los cuales no se obtengan un arco de 360º, según la opinión
7.8
Requerimientos de Inspección de Fabricación y
Verificación
del Contratista, puede repararse agregando una soldadura de
filete mínima, según lo requerido en 7.5.5 en lugar del arco
7.8.1 Inspección Visual.
faltante.
Si una inspección visual revela que
La reparación de la soldadura deberá colocarse a lo
algún stud que no muestra un arco completo de 360º ó que
menos en 3/8 de pulgada [10 mm] más allá del extremo de la
cualquier stud que haya sido reparado mediante soldadura, ese
irregularidad que está siendo reparada.
stud deberá doblarse o flexionarse hasta un ángulo de
La prueba de pre-
7.7.4 Calificación del Operador.
aproximadamente 15º a partir de su eje original.
Los studs
producción requerida por 7.7.1, si es satisfactoria, también
hilados deberán ser sometidos a la prueba de torque. El método
deberá servir para calificar al operador de soldadura stud.
de doblado deberá estar en conformidad con 7.7.1.4.
Antes de cualquier producción los studs están soldados por un
dirección del doblado para los studs con menos que un arco de
operador no involucrado en la producción establecida en 7.7.1,
360º deberán ser opuestos a la porción faltante del arco.
La
La
los dos primeros studs soldados por el operador deberán haber
prueba de torque deberá estar en conformidad con la Figura 7.3.
sido sometidos a prueba en total conformidad con las
7.8.2
estipulaciones de 7.7.1.4 y 7.7.1.4.
donde las condiciones los garanticen, pueden seleccionar una
soldados
hayan
cumplido
Cuando los dos studs
satisfactoriamente
la
Pruebas Adicionales.
El Inspector de Verificación, en
prueba,
cantidad razonable de studs adicionales para ser sometidos a las
entonces el operador puede efectuar la soldadura stud.
pruebas (ensayos) descritos en 7.8.1.
7.7.5 Reparación de Area en que va a Removerse. Si se ha
7.8.3 Criterios Aceptables del Stud Doblado. Los conectores
quitado un stud inaceptable de un componente sujeto a
de corte del Stud doblado(Tipo B) y pernos de anclaje deformado
esfuerzo de tensión, el área de la cual se ha sacado el stud
(Tipo C) y otros pernos que vayan a empotrarse en concreto (Tipo
deberá alisarse y enrazarse.
A), que no muestren signos de falla deberán ser aceptables para
En aquellas áreas en donde el
metal base se haya quitado en el transcurso de la remoción
el uso y dejarse en la posición doblada.
(eliminación del stud) el procedimiento de SMAW con
enderezamiento en cuanto a los requerimientos y la inspección de
electrodos bajos en hidrógenos, que estén en conformidad con
fabricación, cuando se requieran deberá hacerse sin calor, antes
Todo el doblado y el
los requerimientos de este código, deberán utilizarse para
de completar la operación de soldadura del perno; excepto que se
rellenar las cavidades y la superficie de la soldadura deberá
estipule de otra manera en el contrato, y según si esté aprobado
enrazarse.
por parte del Ingeniero.
En las áreas de compresión de los componentes, si las fallas
7.8.4 Criterio de Aceptación de la Prueba de Torque.
del stud están confinadas a los vástagos ó las zonas de fusión
pernos hilados (Tipo A) sometidos a prueba de torque con el nivel
de los studs, puede soldarse un nuevo stud adyacente a cada
de torque de carga de prueba en la Figura 7.3 que no muestre
área inaceptable, en lugar de reparar
signos de falla deberá ser aceptable para el uso.
y reemplazar área
existente de soldadura (ver 7.4.5). Si el metal base se quita (ó
7.8.5 Juicio de Ingeniería.
sale)
durante
la
remoción
(eliminación
del
stud)
Los
Si de acuerdo al juicio del Ingeniero
las
los pernos soldados durante el proceso del trabajo no están en
estipulaciones sobre reparación deberán ser las mismas que
conformidad con las estipulaciones del código, de acuerdo a lo
para las áreas de tensión, excepto que cuando la profundidad
indicado por la inspección y las pruebas, se requerirá una acción
de la irregularidad sea inferior a 1/8 de pulgada [3 mm] ó el 7%
correctora por parte del Contratista.
del espesor del metal base, la irregularidad puede alisarse
contratista y él deberá establecer los cambios necesarios para
esmerilando en lugar de rellenar con metal de soldadura.
asegurar que los pernos posteriormente soldados cumplan con
En
donde se va a contar con un stud de reemplazo, la reparación
los requerimientos del código.
del metal base deberá hacerse previo a la soldadura del stud
7.8.6 Opción del Propietario.
de reemplazo.
Esto será gasto del
Bajo la opción y los gastos del
Los stud de reemplazo (que no sean los del
propietario, puede requerirse el Contratista, en cualquier momento
tipo hilado los cuales deben someterse a pruebas de torque),
para proveer pernos (“studs”) de los tipos utilizados bajo el
deberán ser sometidos a prueba mediante el doblado a un
contrato para una verificación de calificación en total conformidad
ángulo de aproximadamente 15º desde sus ejes originales.
con los procedimientos del Anexo IX.
Las áreas de los componentes expuestos a la vista en
257
Tabla 7.1
Requerimientos de Propiedad Mecánica Para
Los Pernos (Studs) (ver 7.3.1)
Tipo A1
Tipo B2
Tabla 7.2
Tipo
3,4
C
Carga Límite de rotura
Psi min
61 000
65 000
80 000
Tensible Strenght
Mpa min
420
450
552
49 000
51 000
---
(0.2% de desviación )
340
350
70 000
(0.5% de desviación)
---
---
485
%en 2 pulg.
Min
%en 5x
daim. Min.
17%
20%
14%
15%
% min
50%
50%
Límite de fluencia
Yield strenght
Elongación
Elongation
Reducción del Area
Reduction of area
---
---
Notas:
(1)
Los pernos (“Studs”) Tipo A deberán ser para propósitos
generales de cualquier tipo y tamaño utilizado para
propósitos diferentes a la transferencia de corte en el diseño
de una viga compuesta y en construcción.
(2)
Los pernos Tipo B deberán ser aquellos con cabeza,
doblados o con otra configuración en 1/ pulgada [12 mm],
5/8 de pulgada [16 mm], ¾ de pulgada [20 mm], 7/8 de
pulgada (22 mm) y 1 pulgada [25 mm] de diámetro que se
utiliza como un componente esencial en el diseño de la viga
compuesta y en construcción.
(3)
Los pernos Tipo C (“Studs”), deberán ser barras de acero
deformadas trabajadas en frío, en conformidad con la
especificación de ASTM A 496, que tengan un diámetro
nominal equivalente al diámetro de un alambre sencillo
(plano), que tenga el mismo peso por pié que el alambre
deformado. La norma ASTM A 496 especifica un diámetro
máximo de 0.628 pulgadas [16 mm].
Cualquier barra
proporcionada que tenga sobre ese diámetro deberá tener
las mismas características físicas con respecto a las
deformaciones, según lo requerido por la norma ASTM A
496.
(4)
Los pernos (“studs”) Tipo C deberán fabricarse del material
descrito en 7.2.6.
258
Tamaño Mínimo de la Soldadura de Filete
Para Pernos (“Studs”) de Diámetro Pequeño
(ver 7.5.4.4)
Stud Diameter
Min Size Fillet
Diámetro del Perno
Tamaño Mínimo del Filete
Equipo rasurado para
sostener la cabeza del
perno y la placa del
equipamiento.
Nota:
1.
Longitud fabricada antes de la soldadura
Dimensiones estándar, pulg.
Diámetro
Del
Vástago
(C)
Tolerancia
de
Longitud
(L)
Diámetro
de
Cabeza
(H)
Altura
mínima
Cabeza
(T)
½ + 0.000
- 0.010
± 1/16
1 ± 1/64
9/32
5/8 + 0.000
± 1/16
1-1/4 ± 1/64
9/32
¾ + 0.000
- 0.015
± 1/16
1-1/4 ± 1/64
3/8
7/8 + 0.000
± 1/16
1-3/8 ± 1/64
3/8
1 + 0.000
- 0.015
± 1/16
1-5/8 ± 1/64
1/2
- 0.010
- 0.015
Figura 7.2 – Prueba de tensión en un
equipo típico (Ver 7.3.2)
Dimensiones estándar, mm
12.7 + 0.00
± 1.6
25.4 ± 0.4
7.1
15.9 + 0.00
± 1.6
31.7 ± 0.4
7.1
19.0 + 0.00
± 1.6
31.7 ± 0.4
9.5
22.1 + 0.00
± 1.6
34.9 ± 0.4
9.5
25.4 + 0.00
± 1.6
41.3 ± 0.4
12.7
- 0.25
- 0.25
- 0.38
- 0.38
- 0.38
Figura 7.1 – Dimensión y tolerancias de
los conectores de corte tipo estándar
(Ver 7.2.1)
259
Prueba de torque requerido para ensayos de pernos hilados
Diámetro Nominal
Pulg.
Mm
M.E.T.A.2
pulg.2
Thread
Mm2
N° pulg.
Prueba de Torque3
Paso/mm
Ib-ft
Joule
0.236
M6
0.031
20.1
ISO-724
5.4
7.4
1/4
6.4
0.036
0.032
23.2
20.6
28
20
UNF
UNC
6.6
5.9
9.0
7.8
5/16
7.9
0.058
0.052
37.4
33.5
24
18
UNF
UNC
13.3
11.9
18.1
16.1
0.315
M8
0.057
36.6
ISO-724
13.2
17.9
3/8
9.5
0.088
0.078
56.8
50.3
UNF
UNC
24.3
21.5
32.9
29.2
0.394
M10
0.090
58.0
ISO-724
26.2
35.5
7/16
11.1
0.118
0.106
76.1
68.4
UNF
UNC
37.9
34.8
51.4
47.2
0.472
M12
0.131
84.3
ISO-724
45.7
61.9
1/2
12.7
0.160
0.142
103.2
91.6
UNF
UNC
58.8
52.2
79.7
70.8
0.551
M14
0.178
115.0
ISO-724
72.7
98.5
9/16
14.3
0.203
0.182
131.0
117.4
18
12
UNF
UNC
83.9
75.2
113.8
102.0
5/8
15.9
0.255
0.226
164.5
145.8
18
11
UNF
UNC
117.1
103.8
158.8
140.8
0.630
M16
0.243
157.0
3/4
19.1
0.372
0.334
240.0
215.5
1.0
Serie
1.25
24
16
1.5
20
14
1.75
20
13
2.0
2.0
16
10
ISO-724
113.4
153.7
UNF
UNC
205.0
184.1
278.0
249.7
0.787
M20
0.380
245.0
2.5
ISO-724
221.2
299.9
0.866
M22
0.470
303.0
2.5
ISO-724
300.9
408.0
7/8
22.2
0.509
0.462
328.4
298.1
UNF
UNC
327.3
297.1
443.9
402.9
0.945
M24
0.547
353.0
1
25.4
0.678
0.606
437.4
391.0
14
9
3.0
12
8
ISO-724
382.4
518.5
UNF
UNC
498.3
445.4
675.7
604.0
Notas:
Figura 7.3 – Disposición de la prueba de Torque y tabla de los torques de prueba (ver 7.6.6.2)
260
8. Reforzamiento y Reparación de las Estructuras Existentes
8.1 General
tenerse en consideración el daño acumulado que los
componentes hayan tenido en servicio pasado.
El reforzar o reparar una estructura existente deberá
8.3.3 Historia de Fatiga.
consistir en modificaciones que cumplan con los
cargas cíclicas deberán diseñarse de acuerdo a los
requerimientos de diseño especificados por el Ingeniero.
requerimientos de esfuerzo por fatiga. La historia previa
El Ingeniero deberá preparar el plan completo para el
trabajo.
de carga deberá considerarse en el diseño.
Tales planes deberán incluir, pero no estarán
8.3.4 Restauración o Reemplazo.
Excepto según o modificado en esta
reparación de los componentes corroídos o dañados de
aplicarse, igualmente para el enderezamiento y la
alguna otra manera o en reemplazo de los componentes
reparación de las estructuras existentes, incluyendo el
por
calor
de
los
completos.
componentes
El Ingeniero
8.3.5 Carga Durante las Operaciones.
deformados.
8.2
Deberá tomarse la
determinación si las reparaciones pudiesen consistir en
sección, todas las estipulaciones de éste código deberán
enderezamiento
Cuando la
historia de carga no esta disponible, deberá estimarse.
limitados al, diseño, mano de obra, inspección y
documentación.
Los componentes sujetos a
deberá determinar la envergadura de las cargas
permitidas que soporte un componente mientras sé este
Metal Base
sometiendo a aplicación de calor, soldadura o corte
8.2.1 Investigación. Antes de prepara los diseños y las
térmico.
especificaciones para el reforzamiento o reparación en
reducirse.
las estructuras existentes, los tipos de metal base
componente deberá investigarse, considerando el efecto
utilizados en la estructura original deberán determinarse,
de la elevada temperatura que se propaga en los
ya sea a partir de los diseños
existentes, las
Cuando sea necesario, las cargas deberán
La estabilidad local y general del
componentes del área de la sección transversal.
especificaciones ó las pruebas representativas del metal
8.3.6 Conexiones Existentes.
base.
existentes en estructuras que requieren reforzamiento o
8.2.2 Adecuación para la Soldadura.
Deberá
Las conexiones
reparación deberán evaluarse en cuanto a la adecuación
establecerse la adecuación del metal base para la
del diseño y reforzarse según sea necesario.
soldadura (ver Tabla C8.1 para guía).
8.3.7. Uso de Fijaciones Existentes.
Cuando los
En donde los metales
cálculos de diseño muestren remaches o pernos, estos
base vayan a unirse, excepto aquellos listados en la
estarán sobre-tensionados por la nueva carga total, solo
Tabla 3.1, deberá, tener especial consideración por parte
la carga constante existente deberá asignársele.
del Ingeniero sobre la selección del metal de aporte y los
remaches o los pernos están sobre-tensionados por una
WPS.
carga constante sola, o están sujetos a una carga
8.2.3 Otros Metales Bases.
Si los
cíclica, entonces deberá agregarse metal base
8.3 Diseño Para el Reforzamiento y la Reparación
8.3.1 Proceso del Diseño.
El proceso del diseño
consistirá en las estipulaciones aplicables al código de
regulación y a otras partes de las especificaciones
generales.
El Ingeniero deberá especificar el tipo y la
Intensificación de la Fatiga
8.4.1
Métodos.
Los
siguientes
métodos
de
críticas pueden utilizarse cuando el Ingeniero haya
condiciones existentes que requieran resistencia o
aprobado los procedimientos por escrito:
reparación para satisfacer los criterios aplicados.
de Tensión.
8.3
reacondicionamiento de, los detalles de la soldadura
envergadura del examen, necesario para identificar las
8.3.2 Análisis
y
soldadura para apoyar (soportar) la carga total.
(1)
Deberá hacerse un
Mejoramiento del Perfil. Reformar la cara de la
soldadura esmerilando con una fresa de placa de
análisis de la tensión en el área afectada por el
carburo para lograr un perfil cóncavo con una
reforzamiento o la reparación, los niveles de tensión
transición suave desde el material base a la
deberán establecerse para todos los casos de carga
soldadura.
constante in-situ y casos de carga bajo tensión. Deberá
261
(2)
(3)
(4)
Esmerilado de la Garganta. Reformar solamente
las gargantas de la soldadura esmerilando con una
refuerce.
fresa o con un rectificados.
8.5.5 Enderezamiento por Calor.
Cuando se utilicen
Martillado. Granallar la superficie de la soldadura, o
los métodos de enderezamiento por calor ó dobladuras
martillar las gargantas de la soldadura.
por calor, la temperatura máxima de las áreas sometidas
Rectificado TIG.
al calor y medidas por métodos aprobados no deberán
Reformar la garganta de la
soldadura volviendo a derretir el metal
(5)
quite y cambie el metal base de espesor adecuado o
de
exceder los 1100 ºF [600 ºC] para los aceros sometidos
soldadura existente con calor mediante el arco del
al método de templado y revenido, 1200 ºF [650 ºC] para
método GTAW (no con el metal de aporte utilizado).
otros aceros. El enfriamiento acelerado del acero a una
Esmerilado de la Garganta más Apriete con
temperatura
Martillo. Cuando se utilizan puntos los beneficios
prohibirse.
son acumulativos.
8.5.6 Secuencia de Soldadura. En el refuerzo o en la
superior a 600 ºF [315 ºC] deberá
El Ingeniero
reparación de los componentes agregándoles metal
deberá establecer el aumento apropiado en el rango de
base o metal de soldadura, o ambos; la soldadura y la
tensión permitido.
secuencia de esta deberá resultar en una entrada de
8.4.2 Aumento del Rango de Tensión.
calor equilibrada, según se pueda practicar, con
8.5
Mano de Obra y Técnica
8.5.1 Condición de Metal base.
respecto al eje neutro para minimizar la distorsión y la
tensión residual.
El metal base que
vaya a repararse y la superficie del metal base existente
que está en contacto con un nuevo metal base deberá
8.6 Calidad
estar libres de suciedad, óxido y de otros materiales
8.6.1Inspección Visual. Todos los componentes y las
extraños, excepto la película de pintura adherente,
soldaduras
según SSPC SP2 (Herramienta Manual de Limpieza).
inspeccionarse visualmente en conformidad con el plan
Las partes de tales superficies que se vayan a soldar
general del Ingeniero.
deberá limpiarse a fondo y quitársele todo el material
8.6.2 NDT.
extraño, incluyendo la pintura a lo menos en 2 pulgadas
aceptación
[50 mm] desde la raíz de la soldadura.
especificarse en los documentos del contrato.
Cuando el
8.5.2 Irregularidades del Componente.
Ingeniero lo requiera las irregularidades inaceptables en
el componente que se vaya a reparar o a reforzar
deberán corregirse previo al enderezamiento por calor, a
la curvatura por calor o a la soldadura.
8.5.3 Reparaciones de la Soldadura.
reparar
la
soldadura,
ellas
Si se requiere
deberán
hacerse
en
conformidad con 5.26, según sea aplicable.
8.5.4 Metal Base de Espesor Insuficiente.
El metal
base que tenga un espesor insuficiente para desarrollar
el tamaño de la soldadura requerida o la capacidad
requerida deberá ser determinada por el Ingeniero: (1)
construya con el metal de soldadura el espesor
requerido, (2) corte hasta que el espesor adecuado este
disponible, (3) refuerce con metal base adicional, ó (4)
262
afectadas
por
un
trabajo
deberán
El método, envergadura y criterio de
del
ensayo
no
destructivo
deberá
Anexos
Información Obligatoria
(Estos Anexos contienen información y requerimientos que se consideran parte de la norma).
Anexo I
Garganta Efectiva
Anexo II
Gargantas Efectivas de Soldaduras de Filete en Uniones inclinadas en T
Anexo III
Requerimientos para Pruebas de Impacto
Anexo IV
Requerimientos del WPS
Anexo V
Requerimientos de Calidad de Soldadura para Uniones en Tensión de Estructuras Cargadas
Cíclicamente
Anexo VI
Aplanamiento de las Vigas de Alma Llena – Estructuras Cargadas Estáticamente
Anexo VII
Aplanamiento de las Vigas de Alma Llena – Estructuras Cargadas Cíclicamente
Anexo VIII
Gráficos de Contenido de Humedad - Temperatura
Anexo IX
Requerimientos de Calificación Para los Fabricantes de “Stud Base”
Anexo X
Calificación y Calibración de las Unidades UT con Otros Bloques de Referencia Aprobados UT
Anexo XI
Pauta Sobre Métodos Alternativos Para Determinar el Precalentamiento
Anexo XII
Símbolos Para el Diseño de Conexiones Tubulares
Información No Obligatoria
(Estos anexos no se consideran parte de la norma y se entregan solo con propósitos de información.)
Anexo A
Transferencias de Corto Circuito (Proceso GMAW-S)
Anexo B
Términos y Definiciones
Anexo C
Pauta Para los que Redactan las Especificaciones
Anexo D
Formularios Para Calificación e Inspección del Equipo UT
Anexo E
Formularios Para Muestras de Soldadura
Anexo F
Pautas Para la Preparación de Averiguaciones Técnicas Para el Comité de Soldadura Estructural
Anexo G
Angulos Locales Dihedral
Anexo H
Contenidos de los WPS Precalificados
Anexo J
Practica Segura
Anexo K
UT de Soldadura Mediante Técnicas Alternativas
Anexo L
Ovalización del Parámetro Alfa
Anexo M
Metal Base Aprobados por el Código y Calificación que Requieren los
Metales de Aporte, Según la Sección 4
Anexo N
Lista de Documentos de Referencia
Anexo O
Propiedades de Resistencia del Metal de Corte
Anexo P
Reorganización de la Sección 2
263
Anexo I
Garganta Efectiva
(Este anexo es parte de A.W.S. D1.1/D1.1M:2002, código de Soldadura Estructural acero, e
incluye los requerimientos obligatorios para el uso con esta norma).
Nota General: La garganta efectiva de una soldadura deberá definirse como la distancia mínima
desde la raíz de la unión hasta su superficie con o sin una deducción de 1/8 pulg. [ 3 mm], menos
alguna convexidad
265
Anexo II
Gargantas Efectivas de las Soldaduras de Filete en T Inclinadas
(Este Anexo es parte de la Norma AWS D1.1/D1.1M:
Requerido:
2002, Código de Soldadura Estructural – Acero, e
Resistencia
equivalente
a
una
soldadura de filete de 90º de
Un tamaño de: 8 mm
incluye los requerimientos obligatorios para el uso de
Procedimiento:
esta norma.)
(1) Factor para 75º de la Tabla II-
Tabla II-1 es una tabulación que muestra los factores del
1:0.86
tamaño del lado (pierna) equivalente con respecto
al
(2) Tamaño equivalente de la pierna
rango de los ángulos diedro, entre 60º y 135º
(lado), w de una unión inclinada, sin
suponiendo que no haya abertura en raíz.
abertura en la raíz:
Las
aberturas en la raíz, 1/16 pulgadas [2 mm] ó mayores,
w = 0.86 x 8 = 6.9 mm
pero que no excedan los 3/16 pulgada [5 mm] deberán
(3) Con abertura de raíz de: 2 mm
agregarse al tamaño de la pierna. El tamaño requerido
(4) Tamaño requerido de la pierna, w,
de la pierna (lado) para las soldaduras de filete en
8.9 mm
uniones inclinadas deberán calcularse utilizando el factor
de la soldadura de filete inclinada: [(2)
del tamaño de la pierna equivalente para corregir el
+ (3)]
ángulo diedro, tal como se muestra el ejemplo.
(5) Redondeando a una dimensión
práctica
w = 9.0 mm
EJEMPLO
(Unidades acostumbradas en Estados Unidos)
Dado:
Requerido:
Para las soldaduras de filete que tenga piernas de igual
Una unión en T inclinada, un ángulo
de 75º; una abertura de raíz de: de 1/16
dimensión (wn), es la distancia desde la raíz desde la
(0.063) pulgadas
unión hasta la superficie de la soldadura dia-gramatica
Resistencia equivalente a una soldadura
(tn) pueden calcularse como sigue:
de filete de 90º de tamaño: 5/16 (0.313)
Para aberturas de raíz > 1/16 pulgadas [2 mm] y < 3/16
pulgadas
pulgadas [5 mm], use:
Procedimiento (1) Factor de 75º a partir de la Tabla II1:0.86
(2) Tamaño equivalente de la pierna
(lado) w, de una unión
inclinada
sin abertura de la raíz: w = 0.86 x
Para aberturas de raíz < 1/16 pulgadas [2 mm], use:
0.313 = 0.269 pulg.
(3)
Por
abertura
de
raíz
de
0.063 pulg.
(4) Tamaño requerido de la pierna,
w = 0.332 pulg
En donde la pierna medida de dicha soldadura de filete
De la soldadura de filete inclinada:
(wn) es la distancia perpendicular desde la superficie de
[(2) + (3)]
(5)
Redondeando
a
una
la unión hasta la garganta opuesta, y (R) es la abertura
dimensión
de la raíz, si la hubiera, entre los componentes (ver
práctica: w = 3/8 de pulgada
Figura 3.11).
EJEMPLO
(UNIDAES SI)
Dados:
Las aberturas aceptables de la raíz se
definen en 5.22.1.
Unión
en T
inclinada, ángulo: 75º;
abertura de la raíz: 2mm
267
Tabla II-1
Factores del Tamaño Equivalente de la Pierna de Soldadura de Filete para Uniones en T
Inclinadas
Angulo DiedroΨ
60°
65°
70°
75°
80°
85°
90°
95°
Tamaño comparable de
la soldadura de filete
para el mismo refuerzo
0.71
0.76
0.81
0.86
0.91
0.96
1.00
1.03
Angulo diedro Ψ
100°
105°
110°
115°
120°
125°
130°
135°
Tamaño comparable de
la soldadura de filete
para el mismo esfuerzo
1.08
1.12
1.16
1.19
1.23
1.25
1.28
1.31
268
Anexo III
Requerimientos Para la Prueba de Impacto CVN
(Este anexo es parte de la norma AWS D1.1/D1.1M: 2002, Códigos de Soldaduras de Estructuras – Acero, e incluye
requerimientos obligatorios para utilizarse con estas normas.)
III1.
General
central de la muesca entonces deberá localizarse en los
especimenes, tal como lo muestra la Figura III-1.
III1.1 Los requerimientos para la prueba de impacto y los
procedimientos de las pruebas en este Anexo deberán
Pruebas de Impacto
aplicarse solamente cuando se especifica en los diseños
III3.
del contrato o las especificaciones estén en conformidad
III3.1 Hay dos opciones para el número de especimenes
con 5.26.5 (3)[d] y 4.1.1.3, y la Tabla 3.1 de éste código.
para pruebas de impacto que vayan a tomarse desde
Mientras que los requerimientos de este Anexo no se
una sola localización de prueba:
refieran a las pruebas de impacto de los metales base,
Opción A - 3 especimenes
se asume que los metales base son los apropiados para
Opción B - 5 especimenes
las aplicaciones en donde se requiera la prueba de
III3.2 Los especimenes para prueba de impacto deberán
impacto de los WPS.
maquinearse a partir de la misma unión soldada
III1.2 Los especímenes
para la prueba de impacto
sometida a prueba efectuada para determinar otras
deberán maquinearse y someterse a prueba en
propiedades de la unión de soldadura (ver Figura 4.7,
conformidad con ASTM E 23, Métodos estándar para las
4.8, 4.10, ó 4.11).
pruebas de impacto de la barra ranurada de materiales
sometidas a prueba de soldadura no sean suficientes
metálicos, para espécimen de impacto (viga simple) Tipo
para satisfacer todos los requerimientos del especimen
A Charpy, ó ASTM A 370, método estándar de prueba y
sometido a prueba mecánica, y deberá efectuarse una
definiciones
prueba de soldadura adicional.
para
las
pruebas mecánicas
de los
productos de acero.
En donde el tamaño de las uniones
Los especimenes para
prueba de impacto deberán maquinearse desde
el
conjunto de la prueba soldada, en el cual los
III2.
Localizaciones de la Prueba
especimenes
para
la
prueba
de
tensión
están
III2.1 La localización de la prueba para especímenes
maquineados.
individuales de la prueba de impacto, a menos que sé
III3.3
especifíque de otra manera en los diseños del contrato o
impacto y exista un WPS calificado que satisfaga todos
en las especificaciones, deberán ser tal como se
los requerimientos excepto para las pruebas de impacto,
muestran en la Figura III-1 y en la Tabla III-1.
será necesario solamente preparar una soldadura para
III2.2
Cuando sea un requerimiento de la prueba de
prueba adicional con material suficiente para entregar
La posición de la muesca para todos los
especimenes de prueba de impacto, deberá hacerse
los especimenes de prueba de impacto requeridos.
primero
La
la
planchas de prueba deberá soldarse utilizando WPS, el
soldadura de prueba en una profundidad apropiada tal
cual está conforme a los límites de la Tablas 4.1, 4.2, y
como se muestra en la Figura III-1.
Los especimenes
4.5, más aquellas variables esenciales suplementarias
deberían prolongarse o alargarse levemente para
aplicables solamente a las pruebas de impacto (Tabla
permitir una posición exacta de la muesca.
4.6) deberá prepararse un nuevo PQR o uno revisado y
Las barras deberán, someterse a
un nuevo ó revisado WPS por escrito, para acomodar las
maquineando
los
especimenes
para
un ensayo de
corrosión con un ácido suave tal como nital al 5%, para
variables de la calificación para las pruebas de impacto.
revelar la localización de la zona de fusión de soldadura
III3.4 La línea central longitudinal de los especimenes
y las zonas técnicamente afectadas (ZAT).
deberá ser transversal al eje de la soldadura y la muesca
La línea
base deberá ser perpendicular (normal) a la superficie, a
269
menos que se especifique lo contrario en los diseños del
(1)
contrato o en las especificaciones.
III3.5
Valor mínimo individual – el valor en el cual ningún
especimen puede estar por debajo, y
El especimen estándar de 10 x 10 mm deberá
(2)
Valor mínimo promedio – el valor en el cual el
utilizarse en donde el espesor del material de prueba
promedio aritmético de los tres especimenes serán
sea de 7/16 pulgadas [11 mm] ó mayor.
Los
iguales o excederán. A menos que se especifique
especimenes de tamaño inferior deberán utilizarse en
lo contrario, en los diseños del contrato o en las
donde el espesor del material de prueba sea menor que
especificaciones, los valores aceptables para los
7/16 pulgadas [11 mm] ó donde la extracción de los
requerimientos de la prueba de impacto descritos
especimenes de tamaño completo no sean posible
en III4.1 para las soldaduras entre los metales base
debido a la forma de la soldadura. Cuando se requieran
con un límite de influencia mínimo especificado de
especimenes bajo tamaño estos deberán hacerse de
50 ksi [345 Mpa] ó menor, se muestran en la Tabla
acuerdo a una de las dimensiones que se muestran en
III-1.
la Tabla III-2. (Nota:
Los especimenes más grandes
deberán maquinearse a partir de la pieza de prueba de
III4.3 Si se escoge la Opción B (ver III3.1) los
calificación).
especimenes con los valores mas altos y más bajos
III3.6 Temperatura de la prueba de impacto estará
deberán descartarse, dejando 3 especimenes para la
especificada
evaluación.
en
los
diseños
del
contrato
o
en
especificaciones.
Tanto para la Opción A y para los 3
especimenes restantes de la Opción B, 2 de los 3
Cuando se requieran especimenes de tamaño
valores para los especimenes serán iguales o excederán
inferior, y el ancho del especimen a través de la muesca
el valor promedio mínimo especificado. Uno de los tres
sea menor que el 80% del espesor del metal base, la
puede ser menor que el valor promedio mínimo
temperatura
en
especificado, pero no inferior al valor individual mínimo
conformidad con la Tabla III-2, a menos que se
especificado, y el promedio de los tres no deberá ser
especifique de otro modo en los diseños del contrato o
menor que el valor promedio mínimo especificado.
III3.7
de
la
prueba
deberá
reducirse
en las especificaciones.
III5. Retesteo
III4 Requerimientos
de la Prueba
III5.1 Cuando no se cumplan los requerimientos en III4.2
III4.1 Los requerimientos de la prueba para soldaduras
y III4.3, puede efectuarse una nueva prueba.
entre metales base con......de los límites de influencia de
valor individual de los tres especimenes restantes o
50 ksi [345 Mpa] ó menor no deberá ser inferior a los
remanentes deberán ser iguales o exceder el valor
requerimientos mínimos de la Tabla III-1, a menos que
promedio mínimo especificado.
se especifique lo contrario.
retesteados
Los requerimientos de la
deberán
quitarse
Cada
Los especimenes
de
las
soldaduras
prueba para soldaduras entre metales base con un límite
originales de prueba. Si los especimenes no se cuentan
de influencias mínima especificado mayor que 50 ksi
en estas soldaduras, deberá efectuarse un nuevo test de
[345 Mpa] deberá especificarse en los diseños del
soldadura y todas las pruebas mecánicas requeridas
contrato
para éste código deberán efectuarse también.
o
en
las
especificaciones.
Estos
requerimientos pueden influir, pero no están limitados a
la energía absorbida, al porcentaje de apariencia de
III6. Informes
fractura dúctil, y a valores de expansión lateral.
III6.1 Todos los valores medidos para la prueba de
III4.2 Los criterios de aceptación para cada prueba
impacto requeridos por este código, por los documentos
deberán especificarse en los diseños del contrato o en
de contrato o especificaciones deberán informarse en el
las especificaciones, y consistirán en lo siguiente:
PQR.
270
Tabla III-1
Requerimientos de la Prueba de Impacto (CVN) (ver III3)
Procesos
De
Soldadura
.
SMAW
GTAW
ESW
EGW
FCAW-S
FCAW-G
Localización Número de Temperatura Tamaño del Promedio
de la
Especimen,4 Mínimo de
de la Prueba Especimene
s
Prueba
mm
Energía
ºF/ºC
absorbida,5
Ft-lbf[j]
Promedio
Porcentaje Expansión
Mínimo de
Promedio
Lateral
Energía
Mínimo del
Mínima
Absorbida Area de Corte Promedio
Individual
%
Mils/m
Ft-lbf[j]
m
15[20]
(Nota 6)
(Nota 6)
Metal de
Soldadura
3
(Nota 3)
10x10
20[27]
Línea de
Fusión
+1 mm
Línea de
Fusión
+5 mm
3
(Nota 3)
10x10
20[27]
15[20]
(Nota 6)
(Nota 6)
3
(Nota 3)
10x10
20[27]
15[00]
(Nota 6)
(Nota 6)
Notas:
1.- Un WPS que combine el proceso FCAW-S con otro proceso de soldadura, deberá someterse a prueba específicamente
para asegurar que el criterio de la prueba de impacto se cumpla en la interfase entre los depósitos de soldadura.
2. El número alterno de especimenes permitidos por localización de prueba es cinco. Los valores más altos y los más
bajos deberán descartarse para minimizar algo de la dispersión normalmente asociada por las pruebas CVN de
soldadura y los ZAT.
3.
Las temperaturas de las pruebas deberán especificarse en los documentos del contrato o en especificaciones.
Cuando se requieran especimenes bajo en tamaño, y el ancho de los especimenes a través de la muesca sean
inferiores al 80% del espesor del metal base, la temperatura de prueba deberá reducirse en conformidad con la prueba
III-2.
4. Los especimenes de tamaño completo deberán utilizarse cuando el material de prueba sea de 7/16 pulgada [11 mm] ó de
un espesor mayor. Los especimenes de tamaño inferior deberán utilizarse cuando el espesor del material de prueba
sea menor que 7/16 pulgadas [11 mm], ó cuando la geometría de la pieza soldada prohiba la inhibición (remoción) de
las muestras de tamaño completo.
5. Aplicable en soldaduras entre materiales base con un límite de influencia especificado (SMYS) de 50ksi [345 Mpa] o
menor. Los criterios de aceptación para las soldaduras entre materiales que excedan SYMS de 50ksi [345 Mpa]
deberán especificarse en los documentos del contrato ó en las especificaciones.
6. Los valores para el porcentaje del corte y la expansión lateral deberán registrarse cuando estén especificados en los
documentos del contrato o en las especificaciones.
Tabla III-2
Reducción de la Temperatura de Prueba de Impacto (ver III3.5)
Para los especimenes de prueba de impacto de menor tamaño, en donde el ancho a través de la muesca sea menor
que el 80% del espesor del metal base.
Tamaño del Especimen
Mm
10x10
10x9
10x8
10x7.5
10x7
10x6.7
10x6
10x5
10x4
10x3.3
10x3
10x2.5
Reducción de la Temperatura de Prueba por Debajo de la Temperatura de Prueba
Especificada
ºF
ºC
0
0
0
0
0
0
5
2.8
8
4.5
10
5.6
15
8.4
20
11.1
30
16.8
35
19.4
40
22.4
50
27.8
Ejemplo: Si los diseños o las especificaciones indican que deberán especificarse que deberán efectuarse las pruebas de
impacto a 32ºF [0ºC] y se van a utilizar especimenes de bajo tamaño de 10 mm X 5 mm, la temperatura real de la prueba
deberá ser 12ºF [-11ºC].
Notas Generales: La reducción en los valores mínimos de energía aceptada para los especimenes de bajo tamaño deberán
determinarse en conformidad con la norma ASTM A 370ª - 97, Tabla 9
271
Ranura simple en V: unión a tope, unión de
esquina (todos los tipos)
Ranura doble en V; unión a tope, unión de
esquina (todos los tipos)
Ranura de bisel simple: unión a tope, unión
en T, unión de esquina.
Ranura de bisel doble : Unión a tope, unión
en T, unión de esquina (todos los tipos)
A = Línea central de soldadura en línea central de espécimen
B = Z.A.T. 2 mm desde la línea de fusión
D = Z.A.T. 5 mm desde la línea de fusión
Figura III-1 CVN Localización de espécimen para la prueba de impacto CVN (Ver III 2.1)
272
Anexo IV
Requerimientos del WPS
(Este Anexo es una parte de la norma AWS D1.1/D1.1M: 2002, Código de Soldadura Estructural – Acero (Structural
Welding Code – Steel, e incluye requerimientos no obligatorios para utilizarse con esta norma.)
Esta parte incluye una tabla para utilizarse en el Anexo E para preparar el Formulario E-1, Especificación del Procedimiento
de Soldadura (WPS).
La Tabla IV–1 cubre las estipulaciones del código que puedan modificarse cuando un WPS esta calificado por pruebas (ver
Sección 4).
Tabla IV-1
Requerimientos del Código que Puedan Cambiarse por Pruebas de Calificación de WPS (ver
4.1.1)
Estipulación D1.1: 2002
3.3
Metal Base
3.2.3
Procesos de Soldadura
Tema
3.9, 3.10, 3.11, 3.12, 3.13
Detalles de Uniones Soldadas
3.3
Requerimientos del Metal de Aporte
3.5
Requerimientos de Temperatura de Precalentamiento y entrepasadas
5.3.2, 5.3.2.1
Electrodos para el Proceso SMAW
Tabla 3.7
Diámetro Máximo del Electrodo para el Proceso SAW
3.7.2
Sección Transversal de la Soldadura de Ranura o de Filete del Proceso SAW
5.3.3.1
Electrodos y fundente para el Proceso SAW
Tabla 3.7
Procedimiento para proceso SAW con un solo electrodo, electrodos paralelos y electrodos
Múltiples
5.3.4
Electrodos para el proceso GMAW y el proceso FCAW
Tabla 3.7
Procedimiento para el proceso GMAW y el proceso FCAW con un solo electrodo
(Nota: Los procesos GMAW y FCAW con electrodos múltiples, los procesos GMAW-S,
GTAW, EGW y ESW no tienen estatus precalificados)
Notas Generales: Los otros requerimientos del código que no estén listados en la Tabla IV-1 pueden cambiarse cuando la
especificación del procedimiento de soldadura estén establecidos mediante pruebas (ver 3.6).
273
Anexo IX
Requerimientos de Calificación Para el Fabricante de la Base del Perno (“Stud Base”)
(Este Anexo es una parte de la norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código para Soldadura Estructura - Acero (Structural
Welding Code-Steel), e incluye los requerimientos obligatorios para utilizarse con esta norma.)
IX1. Propósitos
utilizada en construcción, galvanizada según la designación
El propósito de estos requerimientos es la de ordenar
de revestimiento G90 de ASTM A 653 para un espesor de
pruebas para la certificación de los fabricantes de pernos
superficie , o una designación G60 para superficies dobles.
en cuanto a la soldaduridad de la base del perno.
Cuando se vayan a soldar los pernos a través de la
superficie, la prueba de calificación de la base del perno
IX2. Responsabilidades para las Pruebas
deberá incluir una representación de la superficie que se
El fabricante de pernos “stud” deberá ser responsable por
vaya a utilizar en la construcción.
la realización de las pruebas de calificación.
La soldadura deberá hacerse en posición plana (superficie
Estas
pruebas pueden efectuarse por parte de una entidad que
plana horizontal).
sea satisfactoria para el Ingeniero.
deberán estar en bruto (los pernos sin hilo).
La entidad que realice
las pruebas deberá entregar un informe certificado
fabricante
de
los
pernos
(“stud”)
entregando
Las pruebas para los pernos hilados
al
los
IX5.2 Los pernos deberán soldarse con la fuente de poder,
procedimientos y resultados para todas las pruebas,
la
pistola
de
soldadura,
y
con
equipo
controlado
incluyendo la información descrita en IX10.
automáticamente, según lo recomiende el fabricante del
perno. El voltaje de soldadura, la corriente y el tiempo (ver
IX3. Envergadura de la Calificación
IX6) deberá medirse y registrarse para cada espécimen. El
La calificación de la base de perno constituye la calificación
procedimiento para levantar y hundir deberá ser del optimo
para las bases de pernos con la misma geometría,
ajuste, tal como lo recomienda el fabricante
fundente y protección al arco, que tenga el mismo diámetro
y los diámetros que sean inferiores a 1/8 de pulgada [3
IX6. Número de Especimenes de Prueba
mm].
Una base de pernos calificada con un grado de
IX6.1 Para pernos de 7/8 de pulgada [22 mm] o menores en
acero ASTM A 108 aprobado, deberá constituir la
diámetro, 30 especimenes de prueba deberán soldarse
calificación para otros grados de acero ASTM
A 108
consecutivamente con un tiempo constante optimo, pero
aprobados, (ver 7.2.6), siempre que estén en conformidad
con corriente del 10% por sobre él optimo. Para pernos por
con todas estipulaciones establecidas aquí.
sobre 7/8 de pulgada [22 mm] de diámetro, el 10% de los
especimenes deberá
IX4. Duración de la Calificación
soldarse consecutivamente con tiempo constante optimo.
El tamaño de una base de perno con una protección al
La corriente y el tiempo constante optimo deberán ser el
arco, una vez que se haya calificado, deberá considerarse
punto medio del rango normalmente recomendado por el
calificada
fabricante de la producción de soldadura.
hasta que el fabricante del perno efectúe
cualquier cambio en la geometría de la base del perno, el
material, el fundente, o la protección al arco que afecte las
IX6.2 Para pernos de 7/8 de pulgada [22 mm] o de diámetro
características de la soldadura.
inferior, 30 especimenes de prueba deberán soldarse
consecutivamente con el tiempo constante optimo, pero con
IX5. Preparación de Especimenes
corriente 10% bajo él optimo.
Para pernos sobre 7/8 de
IX5.1
Los especimenes de pruebas deberán preparase
pulgada [22 mm] de diámetro 10 especimenes de prueba
como
pernos
deberán soldarse consecutivamente con el tiempo optimo
representativos
para
soldaduras
para
planchas de especimenes apropiados de acero ASTM A 36
constante, pero con una corriente 5% inferior al optimo.
de cualquier otro de los materiales listados en la Tabla 3.1 o
IX6.3 Para pernos que vayan a soldarse a través de la
en Anexo M. Los pernos que vayan a soldarse a través de
superficie plana del metal, el rango de los diámetros bases
la superficie del metal deberán tener las pruebas de
del metal deberán estar calificados mediante la soldadura de
calificación de la base de soldadura efectuadas soldando a
10 pernos en un tiempo y corriente óptimos, según lo
través de la superficie metálica representativa de aquella
291
recomendado por el fabricante, en conformidad con el
IX7.3 Soldadura a través de las Pruebas de las
fabricante:
Superficies Planas.
(1) Los diámetros máximos y mínimos soldados a través de
de los especimenes de pernos para superficies planas
un espesor de una superficie plana de calibre 16, le
deberán ser sometidos a la prueba de doblado de 30º, en
corresponderá la designación de revestimiento de G90.
direcciones opuestas en un equipo (dispositivo) de pruebas
Todas las diez soldaduras a través
(2)Los diámetros máximos y mínimos soldados a través de
de doblado, tal como lo muestra la Figura IX-1, ó mediante
superficies
la prueba de doblado de 90º desde su eje original, ó la
planas
dobles
de
calibre
16
con
una
designación de revestimiento G60.
prueba de tensión para destrucción en una máquina capaz
(3) Los diámetros máximos y mínimos soldados a través
de entregar (proveer) la fuerza requerida.
de un espesor de una superficie plana de calibre 18, G60
método de prueba utilizado, el rango de los diámetros de los
sobre un espesor de una superficie plana calibre 16 G60.
pernos de máximo a mínimo deberán considerarse como
(4) Los diámetros máximos y mínimos soldados a través
bases de soldadura calificada a través de la soldadura de la
de superficies planas dobles de calibre 18 con designación
superficie plana, si en todos especimenes de prueba, ocurre
de revestimiento G60.
una fractura en el material de la plancha, o en el vástago del
El rango de los diámetros para una soldadura de máximo a
mínimo a través de dos superficies planas metálicas de
calibre 18 con un galvanizado de G60 deberá calificar para
la soldadura a través de una o dos superficies planas de
una cubierta de calibre 18 o de espesor menor.
IX7. Pruebas
IX7.1 Pruebas de Tensión.
Diez de los especimenes
soldados en conformidad con IX6.1 y diez en conformidad
con IX6.2 estarán sujetos a la prueba de tensión en una
Con cualquier
perno y no en la soldadura o en ZAT (zona de área térmica).
IX8. Re – testeos
Si ocurre una falla en una soldadura o en una ZAT en
cualquiera de los grupos de prueba de doblado del IX7.2 o
una carga de tensión mínima a la especificada o el perno en
cualquiera de los grupos de tensión en IX7.1, deberá
preparase y someterse a prueba un nuevo grupo de pernos
(descritos en IX6.1 ó IX6.2, según sea aplicable).
Si tales
fallas se repiten, la base del perno no podrá calificarse.
instalación similar a la que se muestra en la Figura 7.2,
IX9. Aceptación
excepto que los pernos sin cabeza pueden atascarse en el
Para una base de pernos de un fabricante y una
extremo no soldado en las mordazas de la máquina de
combinación de la protección al arco vayan a calificarse,
prueba de tensión.
La base de un perno deberá
cada perno de cada grupo de los 30 pernos deberán cumplir
considerarse como calificada si todos los especimenes de
con los requerimientos descritos en IX7, mediante pruebas o
prueba tienen una resistencia a la tensión igual a o mayor
una nueva prueba.
que el mínimo descrito en 7.3.1.
determinado de base de perno deberá considerarse como la
La calificación de un diámetro
IX7.2 Pruebas de Doblado (Pernos de 7/8 de pulgada
calificación para las bases de los pernos del mismo
Veinte de los
diámetro nominal (ver IX3. Geometría de la base del perno,
[22 mm] ó menores de diámetro.
especimenes soldados en conformidad con IX6.1 y veinte
en conformidad con IX6.2 deberán someterse a prueba de
doblado, doblando alternativamente 30º desde su eje
original en direcciones opuestas,
falla.
hasta que ocurra una
Los pernos deberán doblarse en un equipo (o
material, fundente y protección al arco).
IX10. Datos de Pruebas de Calificación del Fabricante
Los datos de prueba deberán incluir lo siguiente:
(1)
Los
diseños
que
muestren
los
perfiles
y
las
dispositivo) de prueba de doblado, tal como se muestra en
dimensiones con tolerancias del perno, la protección
la Figura IX-1, excepto que los pernos menores que ½
del arco y el fundente.
pulgada [12 mm] de diámetro puedan doblarse utilizando un
(2)
Una descripción completa de los materiales utilizados
dispositivo (equipo) según aparece en la Figura IX-2. Una
en los pernos, incluyendo la cantidad y el tipo de
base de perno deberá considerarse como calificada, si en
fundente, y una descripción de las protecciones al
arco.
todos los especimenes de prueba ocurre una fractura en el
material de la plancha o en el vástago del perno, y no en la
soldadura o en la prueba ZAT.
(3)
Se requieren resultados certificados en las pruebas en
laboratorio.
Solo los especimenes de
prueba para pernos sobre 7/8 de pulgada [22 mm] estarán
sujetos a las pruebas de tensión.
292
293
Anexo X
Calificación y Calibración de las Unidades UT con otros Bloques de Referencia Aprobados
(Ver Figura X1)
(Este Anexo es una parte de la norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural - Acero (Structural Welding
Code - Steel), e incluye los requerimientos obligatorios para el uso de esta norma.
X1. Modo Longitudinal
O en el bloque SC para 45º
X1.1 Calibración de Distancia
P en el bloque SC para 60º
X1.1.1
X2.2.2 El transductor deberá moverse hacia atrás y
El transductor deberá colocarse en posición H
hacia adelante sobre la línea indicadora del ángulo del
sobre el bloque DC, ó en posición M en el bloque DSC.
X1.1.2
transductor hasta que la señal de radio se maximice.
El instrumento deberá ajustarse para cumplir
indicaciones a 1 pulgada [25 mm] 2 pulgadas, [50 mm], 3
X2.2.3 El punto de entrada de sonido en el transductor
pulgadas [75 mm], 4 pulgadas [100 mm] etc. en la
deberá compararse con la marca del ángulo en el bloque
pantalla.
de calibración (tolerancia de 2º).
Nota. Este procedimiento establece una calibración de
pantalla de 10 pulgadas [250 mm] que puedan unificarse
X2.3 Calibración de Distancia
para establecer otras distancias, según lo permitido por
X2.3.1 El transductor deberá estar en la posición (Figura
6.25.4.1.
X-1) L en el bloque SC. El instrumento deberá ajustarse
X1.2 Amplitud.
para lograr las indicaciones a 3 pulgadas [75 mm] y 7
Con el transductor en la posición
descrita en X1.1, la ganancia deberá ajustarse hasta la
pulgadas [180 mm] en el visor.
indicación maximizada a partir del primer reflejo posterior
X2.3.2 El transductor deberá ajustarse en la posición J
“back reflection” correspondiente desde el 50% al 75%
en el bloque DSC (cualquier ángulo).
de la altura de pantalla.
deberá ajustarse para lograr las indicaciones a 1 pulgada
El instrumento
[25 mm], 5 pulgadas [125 mm], 9 pulgadas [230 mm] en
el visor.
X.2.3.3 El transductor deberá ajustarse en la posición Y
en el bloque DC (cualquier ángulo).
El instrumento
X2. Modo de Onda de Corte (Transversal)
deberá ajustarse para lograr una indicación de 1 pulgada
X2.1 Punto de Verificación (Indice) de la Entrada del
[25 mm], 2 pulgadas [50 mm], 3 pulgadas [75 mm], 4
Sonido
pulgadas [100 mm], etc. en la pantalla.
X2.1.1 La unidad de búsqueda deberá colocarse en la
Nota: Este procedimiento establece una calibración de
posición J ó L sobre el bloque DSC; ó en la posición Y
pantalla de 10 pulgadas [250 mm] y puede modificarse
sobre el bloque DC.
para establecer otras distancias, según lo permitido por
X2.1.2 La unidad de búsqueda deberá cambiarse
6.25.5.1.
(moverse) hasta que se maximice la señal de radio.
X2.4 Amplitud o Calibración de la Sensibilidad
X2.1.3 El punto de la unidad de búsqueda Unidad de
X2.4.1 El transductor deberá ajustarse en posición L en
Búsqueda (Search Unit), que está en línea con la línea
el bloque DSC (cualquier ángulo). La señal maximizada
del bloque de calibración indica el punto de entrada del
deberá ajustarse desde la ranura de 1/32 pulgadas [0.8
sonido.
mm] para lograr una indicación en la altura de la línea de
Nota: Este punto de entrada del sonido deberá utilizarse
referencia horizontal.
para todas las instancias posteriores y las verificaciones
X2.4.2 El transductor deberá ajustarse en el bloque SC
de los ángulos.
en posición:
X2.2 Verificación del Angulo de Trayecto del Sonido
N para ángulo de 70º
X2.2.1El transductor deberá colocarse en posición:
O para ángulo de 45º
P para ángulo de 60º
K en el bloque DSC para 45º hasta 70º
N en el bloque SC para 70º
295
La señal maximizada a partir del orificio 1/16 pulgadas
H en el bloque DC (Figura X-1)
[1.6 mm] deberá ajustarse para lograr la indicación de
M en el bloque DSC (Figura X-1)
altura de la línea de referencia horizontal.
T ó U en el bloque DS (Figura 6.26)
Deberá lograrse un mínimo de cinco reflejos
X2.4.3 La lectura de decibeles que se obtenga en X2.4.1
X3.2
ó X2.4.2 deberá utilizarse como “nivel de referencia” “b”
posteriores en el rango de calificación para ser
en la hoja de Informe de Pruebas, en conformidad con
certificado.
6.23.1 (Anexo D, Formulario D11).
X3.3 La primera y el quinto reflejo posterior deberá
ajustarse a sus localizaciones apropiadas con el uso de
X3 Procedimiento de Linealidad Horizontal
ajustes de retardo cero y de calibración de distancia.
Nota: Debido a que el procedimiento de calificación se
X3.4 Cada indicación deberá ajustarse al nivel de
efectúa con una unidad de búsqueda de haz de luz recto,
referencia con el control de ganancia o atenuación para
la cual produce ondas longitudinales con una velocidad
el examen de localización horizontal
de sonido de casi el doble de las ondas de corte; es
X3.5
necesario doblar los rangos de distancia de la onda de
intermedios deberá corregirse dentro de
corte que se van a utilizar en la aplicación de este
ancho de la pantalla.
procedimiento.
X3.1 Una unidad de investigación de haz de luz recta,
que cumpla los requerimientos de 6.22.6, deberá
acoplarse en posición:
G en el bloque IIW (Figura 6.26)
296
Cada localización de deformación de trazos
2% del
Anexo XI
Pauta Sobre Métodos Alternativos Para Determinar el Precalentamiento
(Este Anexo es parte de la norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Estructuras Soldaduras-Acero (Structuras Welding
Code-Steel), e incluye los requerimientos obligatorios para el uso de esta norma.)
XI1. Introducción
El propósito de esta pauta es proporcionar algunos métodos
optativos alternativos para determinar las condiciones de la
soldadura (principalmente el precalentamiento) para evitar el
agrietamiento en frío.
Los métodos se basan principalmente
en la investigación en test a pequeña escala efectuados por
muchos años en diferentes laboratorios en todo el mundo.
Ningún método está disponible para predecir las condiciones
óptimas de todos los casos, pero la pauta realmente considera
varios factores importantes, tales como el nivel de hidrógeno y
la composición del acero que no están explícitamente incluidos
en los requerimientos en la Tabla 3.2.
La pauta por lo tanto
puede ser valiosa al indicar sí los requerimientos de la Tabla
3.2 son mayormente conservadores, o en algunos casos no
con la demanda suficiente.
El
usuario
deberá
referirse
al
Comentario
para
una
presentación más detallada si los antecedentes científicos y la
información investigada que presentan los dos métodos
propuestos.
El uso de esta Tabla es una alternativa a la Tabla 3.2, la que
otorga una cuidadosa consideración a las hipótesis hechas, los
valores seleccionados, y la experiencia pasada.
ZATs duros a valores inferiores de enfriamiento que un acero
con templanbilidad más baja.
Las ecuaciones y los gráficos están disponibles en la
literatura técnica que se refieren al índice de enfriamiento
con respecto al espesor de los componentes de acero, el tipo
de soldadura, las condiciones de soldadura y otras variables.
XI3.3 La selección de la dureza crítica dependerá de una
cantidad de factores, tales como el tipo de acero, nivel de
hidrógeno, restricción y condiciones de servicio.
Las
pruebas de laboratorio con soldaduras de filete muestran que
el agrietamiento en la zona afectada térmicamente no ocurre
sin el número de durezas Vickers ZAT (Vh) es menor que 350
Vh, aún con electrodos altos en hidrógeno.
Con electrodos
bajos en hidrógeno, la dureza de 400 Vh podrían ser
tolerados sin agrietamiento. Sin embargo esta dureza puede
no ser tolerable en servicios donde haya gran un riesgo de
agrietamiento por corrosión y tensión, iniciación de fracturas
quebradizas, u otros riesgos para la seguridad o el servicio
de la estructura.
El valor crítico de enfriamiento para una dureza determinada
puede relacionarse aproximadamente al equivalente del
carbono (CE) (“Carbon Equivalent”) del acero (ver Figura XI-
XI2. Métodos
Se usan dos métodos como base para estimar las condiciones
de soldadura y evitar el agrietamiento en frío.
2) debido a que la reducción solamente es aproximada, la
curva que se muestra en la Figura XI-2 puede ser
conservadora para los aceros al carbono simple y para los
(1) Control de dureza ZAT (Zona afectada térmicamente)
aceros al manganeso y carbono simple, y por lo tanto
(2) Control de hidrógeno
permiten el uso de una alta curva de dureza con menor
XI3. Control de Dureza HAZ
riesgo.
XI3.1 Las estipulaciones incluidas en esta pauta para el uso de
Algunos aceros de baja aleación, particularmente aquellos
este método están restringidas a las soldaduras de filete
que contienen columbium (niobium), pueden ser más
XI3.2 Este método está basado en la hipótesis que no ocurrirán
durables que lo que indica la Figura XI-2 y se recomienda el
en el agrietamiento y la dureza del ZAT se mantiene por debajo
uso de la curva de dureza menor.
de algunos valores críticos. Esto se logra controlando el índice
de enfriamiento por debajo del valor critico, dependiendo de la
templabilidad del acero.
La templabilidad del acero en
soldaduras se refiere a la propensión de formación de un ZAT
duro y puede caracterizarse por el índice de enfriamiento
necesario para producir el nivel determinado de dureza.
Los
aceros con alta templabilidad, por lo tanto pueden producir
299
XI3.4 Aunque el método puede utilizarse para determinar un
nivel de precalentamiento, su valor principal está en
determinar la entrada mínima de calor (y por lo tanto el
tamaño mínimo de soldadura) que evita el endurecimiento
excesivo.
Esto es especialmente útil para determinar el
tamaño mínimo de las soldaduras de filete de una sola
pasada que puedan depositarse sin precalentamiento.
XI3.5 El enfoque de la dureza no considera la posibilidad de
agrietamiento
demuestra
del
metal
de
soldadura.
La
experiencia
que el ingreso de calor determinado por este
método es generalmente adecuado para evitar el agrietamiento
del metal de soldadura en la mayoría de los casos, en las
soldaduras de filete si el electrodo no es un metal de aporte de
alta resistencia, y generalmente es del tipo bajo en hidrógeno
(ejemplo electrodo bajo en hidrogeno (SMAW), para los
procesos GMAW, FCAW, SAW).
factible. Por lo tanto debido a que supone que la zona
térmicamente afectada se endurece completamente, el
precalentamiento
pronosticado
puede
ser
demasiado
conservador para los aceros al carbón.
XI5. Selección del Método
XI5.1 Se recomienda el siguiente procedimiento como una
pauta para la selección, ya sea del método de control de
dureza ó el método de control de hidrógeno.
Determinar el carbono y el carbono equivalente:
XI3.6 Debido a que el método depende únicamente del control
de la dureza ZAT, el nivel de hidrógeno y la restricción no se
consideren explícitamente.
Para localizar la posición de la zona del acero en la Figura XI1 (ver XI6.1.1 para diferentes maneras de obtener el análisis
XI3.7 Este método no es aplicable para los aceros sometidos al
químico).
proceso
XI5.2 Las características de comportamiento de cada zona y
de
templado
y
revenido
[ver
X15.2(3)
sobre
limitaciones].
la acción recomendada son las siguientes:
XI4. Control del Hidrógeno
ocurrir con alto hidrógeno o alta restricción.
XI4.1 El método de control del hidrógeno se basa en la
de control de hidrógeno para determinar el precalentamiento
(1)
Zona I. El agrietamiento es improbable, pero puede
Use el método
hipótesis de que el agrietamiento no ocurrirá si la cantidad
para los aceros en esta zona.
promedio del hidrógeno remanente en la unión después de que
(2)
se haya enfriado hasta aproximadamente 120ºF [50ºC], no
seleccionada deberán utilizarse para determinar el mínimo de
Zona II. El método de control de dureza y la dureza
exceda un valor crítico dependiente de la composición del
ingreso de energía para las soldaduras de filete de una sola
acero y de la restricción.
pasada sin precalentamiento.
El precalentamiento necesario para
permitir la suficiente difusión del hidrógeno fuera de la unión
Si no puede practicarse el ingreso de energía, utilice el
pueda estimarse utilizando este método.
método de hidrógeno para determinar el precalentamiento.
XI4.2
Este método esta basado principalmente en los
resultados de las pruebas de soldadura de ranura restringidas
de penetración parcial; El metal de soldadura utilizado en las
pruebas califica el metal principal. No se han revisado muchas
pruebas de este método en las soldaduras de filete; sin
embargo
en
forma
restringida,
el
método
ha
sido
adecuadamente adaptado para estas soldaduras.
Para soldaduras de ranura, el método de control de
hidrógeno se utilizará para determinar el precalentamiento.
Para aceros altos en carbono, puede requerirse un mínimo
de
energía
para
el
control
de
la
soldadura
y
el
precalentamiento para controlar el hidrógeno que pueda
requerirse para ambos tipos de soldadura; Es decir las
soldaduras de filete y las soldaduras de ranura.
(3)
Zona III.
El método de control de hidrogeno deberá
XI4.3 Una determinación para el nivel de restricción y el nivel
utilizarse. En donde el ingreso de calor este restringido para
de hidrógeno original en el baño de soldadura se requiere para
preservar las propiedades de las zonas térmicamente
el método de hidrógeno.
aceptadas (por ejemplo, algunos aceros sometidos al
En esta pauta, la restricción se clasifica como alta, media y
proceso de revenido y templado), el método de control de
baja; y la categoría debe establecerse a partir de la
hidrógeno
experiencia.
precalentamiento.
XI4.4 El método de control de hidrógeno se basa en un condón
XI6. Pauta Detallada
XI6.1 Método de Dureza
XI6.1.1 El carbono equivalente deberá calcularse como
sigue:
simple de soldadura con baja entrada de calor que represente
debería
utilizarse
para
una pasada de raíz y asuma el endurecimiento del ZAT. Por lo
tanto este método es especialmente útil para aceros de alta
resistencia y de
baja aleación, que
tengan una
alta
templabilidad en donde el control de la dureza no siempre sea
300
El análisis químico puede lograrse a partir de:
(1)
Certificación de la prueba de fresado
determinar
el
(2)
(3)
(4)
800ºF [370º-430ºC] durante una hora y utilizado dentro de
Producción típica de la química (del fresado)
Especificación de la química (usando valores máximos)
Pruebas del usuario (análisis químico)
las dos horas de haberse quitado del contenedor.
(b) El proceso GMAW con alambres sólidos limpios
El índice de enfriamiento químico deberá estar
XI6.1.2
(2) H2 Hidrógenos Bajos.
Estos consumibles dan un
determinado para una dureza máxima seleccionada de la zona
contenido de hidrógeno difusible ó menor que 10ml/100g de
afectada térmicamente, ya sea de 400 Vh ó de 360 Vh de la
metal depositado cuando se mide utilizando la norma ISO
Figura XI-2.
3690-1976, ó un contenido de unidad de electrodos
XI6.1.3 Al utilizar el espesor aplicable para las planchas del
cubriendo un máximo del 0.4% en conformidad con la norma
“flange” y la “brida de unión” (“web”) deberá seleccionarse el
AWS A5.1.
Esto puede establecerse mediante una prueba
diagrama apropiado de la Figura XI-3 y deberá determinarse el
en cada tipo, marca de consumible o combinación utilizada
ingreso mínimo de energía para las soldaduras de filete de una
de alambre/fundente.
sola pasada.
cumplir con este requerimiento:
Este ingreso de energía se aplica a las
(a) Los electrodos bajos en hidrógenos tomados de
soldaduras del proceso SAW.
Para otros procesos, puede estimarse la entrada
XI6.1.4
mínima de energía para las soldaduras de filete de una sola
pasada aplicando los siguientes factores de multiplicación a la
energía estimada para el proceso SAW en XI6.1.3:
SAW
SMAW
GMAW, FCAW
contenedores sellados herméticamente y condicionados en
conformidad con 5.3.2.1 de este código y utilizados dentro
de las cuatro horas después de haberse quitado del
envase.
(b) Proceso SAW con fundente seco.
(3) H3 Hidrógeno no Controlado. Todos los consumibles
Factor de Multiplicación
Procesos de Soldadura
XI6.1.5
Lo siguiente puede asumirse para
que no cumplan con los requerimientos de H1 ó H2.
1
1.50
1.25
XI6.2.3 El índice de susceptibilidad que agrupa la Tabla XI-1
La Figura XI-4 puede utilizarse para determinar los
tamaños de filete como una función de ingreso de energía.
deberá determinarse.
XI6.2.4
Niveles
Mínimos
de
Precalentamiento
y
Entrepasadas. La Tabla XI-2 entrega temperaturas mínimas
XI6.2 Método de Control de Hidrógeno
XI6.2.1 El valor del parámetro de la composición, Pcm , deberá
calcularse de la siguiente manera:
de precalentamiento y entrepasadas que deberán utilizarse.
La Tabla XI-2 entrega tres niveles de restricción. El nivel de
restricción que se va a utilizar deberá determinarse en
conformidad con XI6.2.5.
XI6.2.5 Restricción.
El análisis químico deberá determinarse como en XI6.1.1.
XI6.2.2
La clasificación de los tipos de
soldaduras en diversos niveles de restricción debería
El nivel de hidrogeno estará determinado y será
definido como sigue:
determinarse sobre la base de la experiencia, el juicio de
ingeniería, la investigación ó el cálculo.
(1) Hidrogeno Extra Bajo H1.
Estos consumibles dan un
Se han entregado tres niveles de restricción:
contenido de hidrógeno difuso menor que 5 ml/100g de metal
(1) Restricción Baja.
depositado cuando se mide utilizando la norma ISO 3690-1976,
filetes comunes y las soldaduras de ranura en la cual existe
ó un contenido de unidad de electrodo que cubra el máximo del
una libertad razonable de movimiento de los componentes.
0.2% en conformidad con la norma AWS A5.1 ó A5.5.
Esto
puede establecerse sometiendo a prueba cada tipo, marca o
(2) Restricción Media.
Este nivel describe las uniones de
Este nivel describe las uniones
soldadas de filete y de ranura, en las cuales; debido a que los
combinación de alambre/fundente después de haberlos sacado
componentes ya se han anexado al trabajo estructural, existe
del paquete o contenedor y exponerlo a la duración estimada;
una reducida libertad de movimiento.
con debida consideración de las condiciones reales de
(3) Alta Restricción. Este nivel describe las soldaduras en
almacenamiento previo al uso inmediato.
Lo siguiente puede
asumirse para cumplir con este requerimiento:
(a) Los
electrodos
bajos
en
hidrógeno
las cuales casi no hay libertad de movimiento de los
componentes unidos (tales como reparación de soldaduras,
sacados
de
contenedores sellados herméticamente, y secados a 700ºF-
301
especialmente en material grueso).
Tabla XI-1
Agrupación del Indice de Susceptibilidad como Función del Nivel
de Hidrogeno y Parámetro de Composición Pcm (Ver XI6.2.3)
Agrupación3 del Indice2 de Susceptibilidad
Carbono Equivalente = P1cm
Nivel de
Hidrógeno, H
Notas:
Índice de Suceptibilidad
Las agrupaciones del Indice de Susceptibilidad, de A hasta G, abarcan el efecto combinado del
parámetro de composición, Pcm, y del nivel de hidrógeno, H, en conformidad con la fórmula que
muestra la Nota 2.
Las cantidades numéricas exactas se obtienen de la fórmula de la Nota 2, utilizando los valores establecidos
de Pcm y los siguientes valores de H, dados en ml/100g de metal base (ver XI6.2.2, a, b, c):
H1 – 5; H2 – 10; H3 – 30.
Para mayor conveniencia, las agrupaciones de índice de susceptibilidad han sido expresados en la tabla por
medio de letras, de siguientes rangos estrechos:
A = 3.0; B = 3.1–3.5; C = 3.6–4.0; D = 4.1–4.5; E = 4.6–5.0; F = 5.1–5.5; G = 5.6–7.0
Estas agrupaciones se usan en la Tabla XI-2 en conjunto con la restricción y el espesor para determinar la
temperatura mínima de precalentamiento y entre pasadas.
Tabla XI-2
Temperaturas mínimas de Precalentamiento y entre pasadas
para Tres Niveles de Restricción (Ver XI6.2.4)
Temperatura Mínima de Precalentamiento y entre Pasadas (ºF)
Nivel de
Restricción
Espesor1
pulgadas
Agrupación del Indice de Susceptibilidad
Bajo
Media
Alto
Nota:
(Continua)
1.- El espesor de la parte más gruesa soldada.
302
Tabla XI-2 (Continuación)
Temperatura Mínima de Precalentamiento y entre Pasadas (ºC)
Nivel de
Restricción
Agrupación del Indice de Susceptibilidad
Espesor1 mm
Bajo
Medio
Alto
•
El espesor es el de la parte más gruesa soldada.
303
Carbono Equivalente (CE)
Notas Generales:
• CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
• Ver XI5.2(1), (2), o (3) para características aplicables a la zona.
Figura XI-1 – Clasificación de la Zona de Aceros (Ver XI5.1)
R540 (ºc/s) para la Dureza Z.A.T. de 350 VH y 400 VH.
Nota General: CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15
Figura XI-2 – Indice de Enfriamiento Crítico para 350 VH y 400 VH (Ver XI3.3)
304
Cualquier
Espesor
Designado como
brida de
unión
Designado como flango
Espesor de la brida
de unión y del flanje
Indice de Enfriamiento a 540ºC (ºC/s)
Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para
aplicaciones prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan ocurrir a
través del espesor.
(A) Soldadura de Filete aserradas, de una sola pasada con la brida de unión y el flanje del mismo espesor.
Cualquier
Espesor
Diseñado como brida
de unión
Diseñado como flanje
Espesor de la brida
de unión
Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s)
(B) Soldaduras de filete aserradas de una sola pasada, con flanjes de 1/4 de pulgada (6 mm)
y de variados espesores en la viga de unión.
Figura XI-3 – Gráficos para determinar los Indices de Enfriamiento para
Soldaduras de Filete de una sola pasada según el Proceso SAW (Ver XI6.1.3)
305
Cualquier
Espesor
Diseñado como brida
de unión
Diseñado como flanje
Espesor de la brida
de unión
Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s)
Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para aplicaciones
prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan ocurrir a través del espesor.
(C) Soldadura de Filete de una sola pasada con flanjes de 1/2 pulgada (12 mm) y espesores
variables de la brida de unión
Cualquier
Espesor
Diseñado como brida
de unión
Diseñado como flanje
Espesor de la brida
de unión
Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s)
Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para
aplicaciones prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan
ocurrir a través del espesor.
(D) Soldadura de Filete de una sola pasada con flanjes de 1 pulgada (25 mm) y
espesores variables de la brida de unión
Figura XI-3 (Cont). – Gráficos para determinar los Indices de Enfriamiento
para Soldaduras de Filete de una sola pasada del proceso SAW (Ver XI6.1.3)
306
Cualquier
Espesor
Diseñado como brida
de unión
Diseñado como flanje
Espesor de la brida
de unión
Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s)
(E) Soldaduras de Filete aserradas, de una sola pasada con flanges
de 2 pulgadas (50 mm) y variados espesores de brida de unión.
Cualquier
Espesor
Diseñado como brida
de unión
Diseñado como flanje
Espesor de la brida
de unión
Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s)
Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para
aplicaciones prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan ocurrir a
través del espesor.
(F) Soldadura de Filete de una sola pasada con flanjes de 4 pulgadas (100 mm) y espesores
variables de la brida de unión
Figura XI-3 (Cont). – Gráficos para determinar los Indices de Enfriamiento
para Soldaduras de Filete de una sola pasada según proceso SAW (Ver XI6.1.3)
307
Entrada promedio de Energía - kj/pulg. (kj/mm)
(A) (SMAW) = Soldadura al arco con metal Protegido
Curva de diseño para DCEN
Curva de diseño para DCEP
Entrada promedio de Energía - kj/pulg. (kj/mm)
(B) (SAW) = Soldadura por arco sumergido
Figura XI-4 – Relación entre el tamaño de la Soldadura de Filete
y vla Entrada de Energía (Ver XI16.1.5)
308
Anexo XII
Símbolos para Diseños de Soldaduras de Conexiones Tubulares
(Este anexo es una parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, “Código de Estructuras Soldadas – Acero”, e incluye requerimientos
obligatorios para utilizar con esta norma).
Los símbolos utilizados en la Sección 2, Parte D son los siguientes:
Símbolo
a
ax
b
bet (be(ov))
beo (be)
beoi (bep)
bgap
gap
eop
eff
c
D
D
Significado
(alfa) parámetro de ovalización de la cuerda.
ancho del producto de la sección del orificio rectangular.
relación de a con respecto a seno .
ancho transversal de las tuberías rectangulares.
ancho efectivo del componente secundario en la pieza terminal.
ancho efectivo del componente secundario en la cuerda.
ancho efectivo del componente secundario para perforación externa.
ancho efectivo en el intersticio de las conexiones en K.
(beta) relación del diámetro de db a D
relación de rb a R (secciones circulares)
relación de b a D (secciones tubulares)
ancho efectivo sin dimensión en el intersticio de las conexiones en K
ancho efectivo sin dimensión para el punzonamiento externo.
efectivo para la plastificación de la cara de la cuerda de la conexión en K.
dimensión de esquina.
diámetro externo (OD = Outer Diameter), (tubos circulares) o
ancho externo del componente principal (secciones tubulares)
n
N
relación del daño por fatiga acumulativa,
db
TR
F
Fexx
Fy
Fyo
ƒa
fa
ƒb
fb
ƒby
ƒbz
ƒn
g
H
b
t
ID
KKa
Kb
L
L
LF
l1
l2
M
Mc
Mu
n
N
diámetro del componente secundario.
(eta) relación de ax con respecto a D.
(epsilon) rango total de tensión.
tamaño de la garganta de la soldadura de filete.
resistencia a la tensión mínima clasificada del depósito de soldadura.
límite de fluencia del metal base.
límite de fluencia del componente principal.
esfuerzo axial en el componente secundario.
esfuerzo axial en el componente principal.
esfuerzo por flexión (doblado) en el componente secundario.
esfuerzo por flexión en el componente principal.
tensión nominal, curvatura (flexión) en plano.
tensión nominal, curvatura (flexión) fuera de plano.
tensión nominalen componente secundario.
insterticio en conexiones en K.
profundidad de la brida de unión (cordón tubular) en el plano del refuerzo.
(gama) parámetro de flexibilidad del componente principal;
relación de R a tc (secciones circulares);
relación de D a 2tc (secciones tubulares).
radio a razón de espesor del tubo en transición.
pieza terminal (para conexión de traslapamiento).
diámetro interno.
configuración de la conexión.
factor relativo de longitud
factor relativo de sección
(lambda) intersección del tamaño del parámetro de sensibilildad
Tamaño de la dimensión de la soldadura de filete, según se muestra en la Figura 2.14.
longitud de la lata de unión
Factor de carga (factor de seguridad parcial para carga en LRFD)
longitud real de la soldadura, donde el componente secundario contacta al componente principal.
longitud proyectada de la cuerda (un lado) de la soldadura de traslapamiento.
Momento aplicado.
Momento en la cuerda.
Momento último.
Ciclo de carga aplicada
Numero de ciclos permitidos a un rango determinado de tensión.
309
OD
P
Pc
Pu
P⊥
p
q
φ
π
Ψ
Ψ
Qb
Qf
Qq
R
R
r
r
rb
rm
SCF
/1
T–
TCBR
t
tb
tc
tw
t’w
τ
τt
θ
U
Vp
Vw
x
Diámetro externo.
Carga axial en componentes secundarios.
Carga axial en cuerda.
Carga última.
Componente de carga de la pieza individual perpendicular al eje principal de la pieza.
Longitud del rastro proyectado de la pieza de traslapamiento.
Cantidad de traslape.
(phi) Angulo de unión incluido.
(pi) Razón de la circunferencia al diámetro del circulo.
(psi) Angulo local diedro. Ver definición en Anexo B.
(barra psi) Angulo complementario al ángulo diedro local en el cambio en la transición.
Modificador geométrico.
Término de interacción de la tensión.
Geometría del componente secundario y modificador del patrón de carga.
Radio externo, componente principal.
Abertura de raíz (ajuste de la unión).
Radio de esquina de la secciones de orificios rectangulares según se miden por el medidor del radio.
Radio efectivo de intersección.
Radio del componente secundario.
Promedio del radio hacia la garganta efectiva de las soldaduras.
Factor de concentración de tensión.
(sigma) Suma de las longitudes de soldaduras reales.
Configuración de conexión.
Tensión/compresión o doblado, o ambos, rango total de la tensión nominal.
Grosor de pared del tubo.
Grosor de pared del componente secundario
Componente secundario para el dimensionamiento de soldaduras de ranura de penetración completa.
Componente más delgado para el dimensionamiento de las soldaduras de ranura y soldaduras de filete de
penetración parcial.
Espesor de pared de la lata de unión del componente principal.
Tamaño de la soldadura (garganta efectiva).
tw según lo definido en 2.24.1.6.
(tau) Parámetro geometrico del espesor relativo del componente secundario al componente principal, razón
de tb a tc.
ttraslapamiento/tcompleto
(theta) Angulo agudo entre el eje de los componentes
Angulo entre las lineas centrales de la pieza.
Angulo de intersección del soporte.
Utilización de la razón de la tensión axial y de doblado a una tensión permitida, en un punto bajo
consideración en el componente principal.
Tensión de corte por perforación.
Tensión permisible para la soldadura entre los componentes secundarios.
Variable algebraica
Y–
y
Configuración de la conexión.
Variable algebraica
Z
ξ
1
2π seno θ
1 3− β 2
⋅
3π 2 − β 2
Dimensión de perdida Z.
(zeta) Razón de abertura a D.
310
311
Tabla A-1
Rangos Típicos Actuales para GMAW-S en Acero
Corriente de Soldadura, Amperes (Electrodo Positivo)
Diámetro del Electrodo
Pulg.
mm.
Posiciones Plana y Horizontal
mín
máx
Posiciones Vertical
y de Sobre – Cabeza.
mín
máx
Tiempo
Cero
Arco
Periodo
Corto
Cero
Figura A-1 - Oscilogramos y Gráficos del metal de Transferencia GMAW-S
312
Anexo B
Términos y Definiciones
(Este Anexo no es parte de la Norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural-Acero (Structural Welding
Code-Steel, Pero se incluye solo para los propósitos de información).
Los términos y definiciones en este glosario están divididos en tres categorías (1) términos generales de soldaduras
compilados por el Comité AWS sobre Definiciones y Símbolos; (2) términos definidos por el Comité de Soldadura
Estructuras AWS; el cual se aplica solamente a UT, designado por la continuación del término (UT); (3) otros términos,
precedidos por asterisco, los cuales se destinen según se relacionen con este código.
A
ajuste manual de los controles del equipo.
Las variaciones
*alloy flux. (Fundente de Aleación.)Es un fundente en el cual
de este término automatic brazing (equipo automático de
el contenido de aleación del metal de soldadura depende
soldadura, automatic soldering (
mayormente.
automatic thermal cutting (corte térmico automático) y
soldador
automático),
automatic thermal spraying (rociador térmico automático).
*all-weld-metal test specimen.(Espécimen (probeta) de
prueba de todo el metal de soldadura: Es un espécimen
*auxiliary
attachments.
dispositivos
Son
auxiliares.
(probeta de prueba) con la sección reducida compuesta
componentes o aditamentos anexados a los componentes
completamente del metal de soldadura.
principales que soportan carga mediante soldaduras.
Tales
componentes pueden o no llevar carga.
*amplitude length rejection level (UT)= Nivel de rechazo de
Longitud (UT) Longitud máxima de irregularidad permitida por
axis of a weld. Eje de una soldadura. Ver weld axis. (eje de
diversos indicadores asociados con el tamaño de la soldadura,
una soldadura).
según se indica en las Tablas 6.2, 6.3
B
*angle of bevel.= ángulo de bisel. Ver ángulo de bisel bevel
La eliminación (remoción) del
angle.
backgouging. Torchado.
arc gouging. = rebaje por arco. Este es un rebaje térmico que
de soldadura en una unión soldada para facilitar la fusión
utiliza una variación del proceso de corte al arco para formar
completa y la penetración completa, luego de una soldadura
un bisel o una ranura.
posterior de ese lado.
metal de soldadura y del metal base desde el lado de la raíz
as-welded. = tal como queda soldado. Esta es la condición
del metal de soldadura, las uniones soldadas, y las piezas
backing. Backing (respaldo) es un material o dispositivo
soldadas después de la soldadura, pero previo a cualquier
colocado contra la parte de atrás de la unión, o a ambos lados
tratamiento posterior térmico, mecánico o químico.
en una soldadura en el proceso ESW y EGW, para apoyar y
*attenuation (UT). : Atenuación (UT) Es la pérdida en la
estar parcialmente fundido o puede permanecer no fundido
energía acústica, la cual ocurre entre dos puntos del trayecto
durante la soldadura, y puede ser de metal o no de metal.
retener el metal de soldadura fundido.
(avance).
El material puede
Esta pérdida puede deberse a la absorción,
reflexión, etc. (en este código, utilizando el método de prueba
backing pass. Pasada de respaldo. Esta es una pasada de
del eco/pulso de la onda de corte, el factor de atenuación es de
soldadura hecha para una soldadura de respaldo.
2 dB por pulgada de distancia de recorrido del sonido después
backing ring. Anillo de apoyo. Es un backing en la forma de
de la primera pulgada.
un anillo, generalmente utilizada en la soldadura de tubería.
automatic welding. Soldadura automática. La soldadura con
equipo que requiere solamente observación ocasional o
backing weld. Soldadura por detrás. Es un refuerzo en
ninguna observación de la soldadura, y tampoco requiere
forma de soldadura.
313
*backup weld (tubular structures). Soldadura de respaldo
complete fusion. Fusión completa. Fusión sobre las caras
(estructuras tubulares) La pasada inicial de fierro en una
de fusión completa y entre todos los cordones de soldadura
soldadura de ranura de penetración completa, hecho solo
adjuntos.
desde un lado; la cual sirve, “backing” para una soldadura
posterior, pero no se considera como parte de la soldadura
CJP (complete joint penetration). Penetración de unión
teórica (Figura 3.8 a 3.10 Detalles C y D).
completa. Esta es una condición de la raíz de la unión en
back weld. Soldadura por detrás. Esta es una soldadura
hecha en la parte de atrás de una soldadura de ranura simple.
base metal. Metal base. Es el metal o la aleación que se
suelda, se suelda en fuerte, o se corta
una soldadura de ranura en la cual el metal de soldadura se
extiende a través del espesor de la unión.
*CJP groove weld (statically and cyclically loaded
structures). Soldadura de ranura de penetración completa
(estructura cargada estáticamente y cíclicamente). Esta
bevel angle. ángulo en bisel. Este es el ángulo entre el bisel
es una soldadura de ranura que se ha hecho desde ambos
de un componente de unión y un plano perpendicular a la
lados o de un lado en un “backing” que tenga penetración
superficie del componente.
completa y la fusión de la soldadura y del metal base a través
box tubing. Tubería rectangular. Es un producto tubular de
corte transversal cuadrado o rectangular. (Ver tubular).
de toda profundidad de la unión.
*CJP groove weld (tubular structures). Soldadura de
*brace intersection angle, θ (tubular structures). Ángulo de
ranura de penetración completa (estructuras tubulares).
Es una soldadura de ranura que tiene CJP y la fusión de la
intersección del soporte (estructuras tubulares). Es el
soldadura y el metal base a través de toda la profundidad de
ángulo agudo formado entre las líneas centrales del soporte.
la unión ó según lo que se detalla en la Figura 2.4, 4.26, 3.6
hasta 3.10. Una soldadura de ranura en componente tubular
*Building Code. Código de construcción. El término código
de penetración completa que se hace solamente de un lado,
de construcción, dondequiera que aparezca esta expresión en
sin “backing” se permite en donde el tamaño o la
este código se refiere, se refiere a la ley de construcción o
configuración, o ambos evitan el acceso al lado de la raíz de
especificaciones u otras normativas sobre construcción, en
la soldadura.
conjunto con las que se aplica este código.
En ausencia de
alguna ley de construcción aplicable localmente, o en
complete penetration. Penetración completa.
Es un
especificaciones o en otras normativas de construcción, se
término no estandarizado para CJP. (penetración completa de
recomienda que la construcción requiera cumplir con las
la unión).
especificaciones para el diseño, la fabricación y el montaje del
acero estructural para construcciones del Instituto Americano
de Construcción de Acero (AISC: American Institute of Steel
consumable guide ESW. Guía de consumible del proceso
ESW. Ver ESW.
Construction).
butt joint. Unión a tope.
Esta es una unión entre dos
componentes alineados aproximadamente en el mismo plano.
continuous weld. Soldadura continua.
unión.
butt weld. Soldadura a tope. Es un término no estandarizado
Es una soldadura
que se extiende continuamente de un extremo a otro de la
En donde la unión sea esencialmente circular, se
extiende completamente alrededor de la unión.
para una soldadura en una unión a tope. Ver butt joint (ver
*contract documents. Documentos de contrato. Todos los
unión a tope).
códigos, especificaciones, diseños u otros requerimientos
C
adicionales que estén especificados contractualmente por
*cap pass. Pasada de capa.
parte del Propietario.
*caulking. Relleno. Es la deformación plástica de la soldadura
Cualquier compañía
o el
y de la superficie del metal base por medios mecánicos para
*Contractor. Contratista.
sellar u oscurecer las irregularidades.
individuo que represente una compañía, responsable de la
314
fabricación, montaje, fabricación ó soldadura en conformidad
cordón de soldadura previo desde la superficie fundida
con las estipulaciones de éste código.
durante la soldadura.
*Contractor’s Inspector. Inspector del contratista.
Esta es
la persona debidamente designada quien actúa para y, en
*dihedral angle. Angulo dihedral. Ver local dihedral angle
(ángulo de dihedral local).
beneficio del Contratista en todas las materias referentes a la
inspección y a la calidad, dentro del ámbito del código y de los
discontinuity. Irregularidad. Esta es una interrupción de la
documentos del contrato.
estructura típica de un material, tal como la falta de
corner joint. Unión de esquina.
Es una unión entre dos
homogeneidad
en
ó
sus
componentes colocados aproximadamente en ángulos rectos
metalúrgicas
entre sí en forma de L.
necesariamente un defecto.
físicas.
*cover pass. Pasada de cubierta. Ver cap pass. (Pasada de
downhand.
capa).
estandarizado para
CO2 welding. Soldadura CO2.
Es un término no
estandarizado para el proceso GMAW con gas de protección
de dióxido de carbono.
Crater. Cráter.
características
Una
(Mano abajo).
mecánicas
irregularidad
no
o
es
Este es un término no
“flat welding position” (posición de
soldadura plana).
*drawings. Diseños. Se refiere a los planos de diseños y a
los diseños de detalles y a los planos de montaje.
Es una depresión en la cara de la soldadura
E
en la terminación de un cordón de soldadura.
*edge angle (tubular structures). Ángulo del borde (en
*CVN. CVN charpy V-notch.
estructuras tubulares).
El ángulo agudo entre un borde
biselado hecho para preparar una soldadura y una tangente a
D
la superficie del componente, medido localmente en un plano
*decibel (dB) (UT). Esta es la expresión logarítmica de una
perpendicular a la línea de intersección.
razón de dos amplitudes o intensidades de energía acústica.
abiertos hacia fuera del soporte.
*decibel rating (UT). Potencia de decibeles (prueba
*effective length of weld. Longitud excesiva de soldadura.
ultratérmica). Ver de preferencia el término “indication rating”
Es la longitud a través de la cual existe la sección transversal
(indicación de potencia).
Todos los biseles
correctamente proporcionada de la soldadura.
En una
soldadura curva, deberá medirse a lo largo del eje de la
defect. Defecto.
Es una irregularidad ó irregularidades que,
soldadura.
por naturaleza o efecto acumulado, (por ejemplo una grieta de
longitud total), que corresponda a una parte o un producto
EGW (electrogas welding). Proceso EGW (soldadura
incapaz de cumplir con las normas mínimas aplicables de
electrogas). Es un proceso de soldadura al arco que usa un
aceptación o especificaciones.
arco entre un electrodo continuo del metal de aporte y el
El término se designa como rechazo.
“pool” de soldadura; empleando aproximadamente una
defective weld. Soldadura defectuosa. Esta es una soldadura
soldadura vertical con “backing” para confinar el metal de
que contiene una o más defectos.
soldadura fundido.
El proceso se utiliza con o sin gas de
protección proporcionado externamente y sin la aplicación de
*defect level (UT). Nivel de defecto.
Ver “indication level”
presión.
(indicación de nivel).
ESW
(electroslag
welding).
Proceso
de
soldadura
*defect rating (UT). Indicación de potencia. Ver “indication
electroslag. Este es un proceso de soldadura que produce
rating” (indicación de potencia).
coalesencia de metales con escoria fundida que derrite el
depth of fusion. Profundidad de la fusión.
Esta es la
distancia en que se prolonga la fusión en el metal base ó en el
315
metal de aporte y las superficies de los componentes de
trabajo.
El “pool” de soldadura esta protegido por esta
escoria, la cual se mueve a lo largo de la sección transversal
metal con gas
Esta es una variación del
protegido).
completa de la unión mientras se está realizando la soldadura.
proceso de soldadura al arco con fundente en el núcleo, en el
El proceso se inicia por un arco que calienta la escoria.
cual la protección adicional se obtiene de la mezcla del gas
El
arco luego se apaga por la escama de conducción, la cual se
que se proporciona externamente.
mantiene fundida por su resistencia al paso de la corriente
eléctrica entre el electrodo y las piezas que se estén
*FCAW-S (flux cored are welding- self shielded). Proceso
FCAW-S ( soldadura al arco con fundente en el núcleo de
trabajando.
Consumable guide ESW. Guía de comsumible del proceso
ESW. Es una variación del proceso de soldadura elestroslag
en la cual el metal de aporte es proporcionado por un electrodo
y su pieza guía.
*end return. Coronamiento (extremos soldados). Esta es la
continuación de una soldadura de filete alrededor de una
esquina de un componente como una prolongación de la
soldadura principal.
metal-autoprotegido).
Es un proceso de soldadura al arco
con fundente protegido en donde la protección se proporciona
exclusivamente mediante un fundente contenido dentro del
electrodo tubular.
filler metal. Metal de aporte.
Es el metal o la aleación que
debe agregarse para hacer una soldadura, una unión soldada
o una unión soldada en fuerte.
fillet weld leg. Pierna de soldadura de filete.
*Enginner. Ingeniero.
Es un individuo debidamente
designado quien actúa para y en beneficio del Propietario en
Esta es la
distancia desde la raíz de la unión hasta la garganta de la
soldadura de filete.
todos los asuntos dentro del alcance del código.
flare-bevel-groove weld. Soldadura de ranura de el bisel
F
*fatigue. Fatiga.
sobresaliente. Es una soldadura en la ranura formada entre
Tal como se utiliza aquí, se define como el
daño que puede resultar en fracturas después de una cantidad
un componente de unión con una superficie curva y otra con
una superficie plana.
suficiente de fluctuaciones de esfuerzos. El rango de tensión
se define como la magnitud máxima de estas fluctuaciones.
*flash. Rebaba. Este es el material el cual es expelido o
En el caso de alternación de esfuerzos, el rango de tensión
eliminado de las uniones de soldadura que se forman
deberá contabilizarse como la suma numérica (diferencia
alrededor de la soldadura.
algebraica) de la tensión máxima repetida y del esfuerzo de
compresión, o la suma de los esfuerzos de corte de la dirección
flat welding position. Posición plana de la soldadura. Esta
opuesta a un punto dado; resultando de las condiciones
es la posición de la soldadura que se utiliza para soldar desde
la parte superior de la unión hasta un punto en donde el eje
cambiantes de la carga.
de la soldadura sea aproximadamente horizontal y la
faying surface. Superficie de empalme. Es la superficie que
superficie de la soldadura quede aproximadamente en un
califica con un componente que este en contacto con ó en una
plano horizontal.
proximidad cercana a otro componente al cual se va a unir.
flux cored are welding. Soldatura al arco con fundente en
FCAW (flux cored are welding). Proceso FCAW (soldadura
al arco contundente en el núcleo con metal).
Un proceso
de soldadura al arco que usa un arco entre un electrodo
continuo de metal de aporte y el “weld pool”.
el núcleo de metal. Ver FCAW.
El proceso se
utiliza con un gas de protección a partir de un fundente
fusion. Fusión. Es fundir juntos el metal de aporte y el metal
base(sustrato), o el metal base solamente para producir una
soldadura.
contenido dentro del electrodo tubular, con o sin protección
adicional de un gas proporcionado externamente, y sin la
*fusion-type discontinuity. Irregularidad typo fusión.
aplicación de presión.
Significa la inclusión de escorias, de fusión incompleta,
*FCAW-G (flux cored are welding- gas shielded). Proceso
penetración incompleta de la unión e irregularidades similares
FCAW-G (soldadura al arco con fundente en el núcleo de
asociadas con la fusión.
316
fusion zone. Zona de fusión. Es el área de metal base
GTAW. Soldadura al arco con gas tungsteno.
fundido según lo determinado en la sección transversal de una
H
soldadura.
HAZ
(heat-affected
zone).
ZAT
(zona
afectada
G
térmicamente). Esta es la porción del metal base cuyas
gas metal arc welding. Soldadura al arco con gas con
propiedades metálicas o microestructuras han sido alteradas
metal. Ver GMAW
por el calor de la soldadura, la soldadura fuerte o el corte
*gas pocket. Bache de gas. Este es un termino no
heat –affected zone. Zona afectada termicamente. Ver
estandarizado para porosity(porosidad).
*Geometric unsharpness. Inexactitud geométrica. Es el
aspecto borroso o la falta de definición en una imagen
radiográfica resultante del tamaño de la fuente, de la distancia
del objeto a la película, y de la distancia de la fuente al objeto.
La inexactitud geométrica puede expresarse matemáticamente
de la siguiente manera:
U g = F(L i − L 0 )L 0
Donde Ug es la Inexactitud geométrica, F es el tamaño del
fuente a la película y L0 es la distancia de la fuente al objeto.
GMAW (gas metal arc welding). Soldadura al arco con gas
utiliza un arco entre un electrodo continuo de metal de aporte y
el “weld pool” el proceso se usa con una protección de un gas
proporcionado externamente y sin la aplicación de presión.
metal
horizontal fixed position (pipe welding). Posición fija
horizontal(soldadura de cañerías). La posición de una unión
de cañerías en la cual el eje de ésta es aproximadamente
horizontal, y la cañería no se rota durante la soldadura (ver
Figuras 4.1 4.2 4.3)
arc
welding-short
circuit
soldadura horizontal, soldadura de filete. Esta es la
posición de la soldadura en la cual esta se ubica en el lado
superior de una superficie aproximadamente horizontal y
contra una superficie aproximadamente vertical (ver Figura
con metal. Este es un proceso con soldadura al arco que
(gas
HAZ (ZAT)
horizontal welding position, fillet weld. Posición de
punto focalizado o la radiación gama, Li es la distancia de la
GMAW-S
térmico.
4.1, 4.2, 4.3, y 4.5).
*horizontal reference line (UT). línea
de referencia
horizontal (UT). Esta línea horizontal cerca del centro del
alcance del instrumento UT, al cual se ajustan los ecos para
la lectura de decibeles.
arc).
Soldadura al arco con gas con metal arco de cortocircuito.
Esta es una variación del proceso de soldadura al arco con gas
con metal en la cual el electrodo consumido se deposita
durante repetidos cortocircuitos.
horizontal rotared position (pipe welding). Posición
rotada horizontal (soldadura de cañería). Es la posición
de una unión de cañería en la cual el eje de esta es
aproximadamente horizontal, y la soldadura se efectúa en
posición plana haciendo rotar la cañería (ver Figuras 4.1, 4.2,
gouging. Rebaje. Ver Thermal Gouging (rebaje térmico).
y 4.4).
groove angle. Angulo de ranura. Este es el angulo total
*hot-spot strain (tubular structures). Tensión en el punto
incluido de la ranura entre las piezas que van a unirse.
caliente (estructuras tubulares). Este es el rango cíclico
*groove angle, φ (tubular structures). Angulo de ranura φ
(estructuras tubulares). Este es el ángulo entre las caras
opuestas de la ranura que van a rellenarse con metal de
soldadura, determinados después de que la unión se haya
ajustado.
total de la tensión, la cual se podría medir en el punto de la
concentración más alta de esfuerzo en una conexión soldada.
Cuando se mide la tensión en el punto caliente, el tensómetro
debería ser suficientemente pequeño como para evitar
alcanzar tensiones altas y bajas en las regiones de gradiente
inclinada.
groove face. Cara de la ranura. La superficie de una pieza de
unión incluida en la ranura
I
*IQI (image quality indicator). IQI (indicador de calidad de
groove weld. Soldadura de ranura. Esta es una soldadura
imagen). Este es un dispositivo cuya imagen se usa en una
hecha en la ranura entre las piezas que van a unirse.
radiografía para determinar el nivel de calidad RT (test
317
radiografico).
tamaño
ni
L
No tiene la intención de usarse para usar el
para
establecer
límites
de
aceptación
de
irregularidades.
lap joint. Unión de traslape. Esta es una unión entre dos
componentes traslapados en planos paralelos.
image quality indicator. Indicador de calidad de imagen.
*layer. Capa. Este es un estrato del metal de soldadura o del
Ver IQI.
material de superficie.
La capa puede consistir en una o en
más cordones de soldadura colocados de lado a lado.
*indicator (UT). Indicación (UT)(prueba ultrasónica).
Es la
señal desplegada en el osciloscopio que significa la presencia
*leg (UT). Pierna (lado) (prueba ultratérmica).
Esto es el
de una onda sonora en el reflector en la parte que se esta
trayecto que recorre la onda de corte en línea recta antes de
sometiendo a prueba.
ser reflejado por la superficie del material que se está
sometiendo a prueba.
*indicator
level
(UT).
Nivel
de
indicación
(prueba
ultrasónica). Es la lectura de la ganancia calibrada o en control
Ver el diagrama para la identificación
de pierna (leg). Nota: Leg I plus leg II equals one V-path. =
pierna I más pierna II igual uno trayecto en V.
de atenuación obtenido por la indicación de la altura de la línea
de referencia de una irregularidad.
*indication rating (UT).
Valor de indicación (prueba
ultratérmica). Esta es la lectura de decibeles en relación al
nivel de referencia cero después de haber sido corregido por la
atenuación de sonido.
leg of a fillet weld. Pierna de una soldadura de filete. Ver
fillet weld leg (pierna de soldadura de filete).
intermittent weld. Soldadura intermitente. Es una soldadura
en donde la continuidad se rompe, debido a espacios
recurrentes no soldados.
*local dihedral angle, Ψ (tubular structures). Ángulo
diedro local Ψ, (estructuras tubulares). El ángulo medido
Interpass temperature. Temperatura entrepasadas. En una
soldadura de pasadas múltiples, la temperatura del área de
soldadura entre las pasadas de la soldadura.
en un plano perpendicular a la línea de la soldadura, entre
tangente de la superficie externa de las tuberías que van a
unirse en las soldaduras. El ángulo diedro externo, en donde
uno ve en una sección localizada de la conexión, de modo
que la superficies de intersección pueden tratarse como
J
planas.
joint. Unión. Esta es la unión de los bordes de las piezas que
vayan a unirse o que se hayan unido.
M
joint penetration. Penetración de la unión. Es la distancia
del metal de soldadura que se prolonga desde la cara de la
soldadura dentro de una unión, exclusivo en el refuerzo de
soldadura.
*machine welding. Soldadura a máquina.
Es una
soldadura con equipo que efectúa la operación de soldadura
bajo la observación constante y el control de un operador de
soldadura.
El equipo puede o no cargar y descargar las
piezas de trabajo. Ver tambien automatic weilding (soldadura
joint root. Raíz de la unión. Porción de una unión que se va a
soldar en donde los componente se aproximan lo mas
cercanamente posible entre sí. En la sección transversal, la
raíz de unión puede ser un punto, una línea o un área.
automática).
manual welding. Soldadura manual.
Es una soldadura,
soplete, pistola para soldar o electrodos y se manipulan
manualmente. El equipo accesorio, tal como los dispositivos
*joint welding procedure. Procedimiento de soldadura de
unión. Estos son los materiales y los métodos detallados y las
prácticas empleadas en la soldadura de una unión particular.
318
para
el movimiento de las partes y los alimentadores del
material
de
aporte
utilizarse. Ver
controlado
automatic
manualmente
pueden
welding, machine welding,
y
semiautomatic welding. (Ver soldadura automática, soldadura a
pass. Pasada. Ver weld pass (pasada de soldadura).
máquina y soldadura semiautomática).
Peening. Martillado (apriete). Es el trabajo mecánico de los
*MT. MT. Prueba de partícula magnética.
metales utilizando golpes de impacto.
N
*pipe. Cañería.
NDT. Ensayo no destructivo.
Producto de forma tubular de sección
transversal circular. Ver tubular.
*node (UT). nodo (prueba ultrasonica). Ver leg (pierna/lado).
*pipping porosity (ESW and EGW). Porosidad de la
*nominal tensile strength of the weld metal. Esfuerzo de
cañería (procesos ESW y EGW). Porosidad extendida cuya
Es el esfuerzo de
mayor dimensión reside en una dirección aproximadamente
tensión nominal del metal de soldadura.
tensión del metal de soldadura indicado por el número de
paralela al eje de la soldadura.
clasificación del metal de aporte (por ejemplo el esfuerzo de
tensión nominal de E60XX es 60ksi [420 Mpa]).
*pipping porosity (general). Porosidad de la cañería
(general). Es la porosidad extendida cuya mayor dimensión
O
reside en una dirección aproximadamente normal a la
*OEM (Original Equipment Manufacturer). OEM (fabricante
superficie de la soldadura. Frecuentemente se refieren como
del equipo original).
Es un contratista único que asume
todas o parte de la responsabilidad asignada por este código al
“pin holes” (orificios de alfiler), cuando la porosidad se
extiende hasta la superficie de la soldadura.
Ingeniero.
overhead welding position. Posición de soldadura de
sobrecabeza.
La posición de la soldadura en la cual la
soldadura se efectúa desde la parte de abajo de la unión (ver
Figuras 4.1, 4.2, ,4.3, y 4.5).
overlap, fusion welding. Traslape soldadora de fusión. Es
la prominencia del metal de soldadura mas allá de la garganta
de soldadura o de la raíz de soldadura.
*Owner. Propietario.
Es un individuo o la compañía que
ejerce la propiedad legal del producto o el montaje estructural
producido mediante este código.
PJP. Penetración parcial es intencionalmente menor que la
penetración completa
plug weld. Soldadura tipo tapón redondo. Es una
soldadura hecha en un orificio circular en un componente de
una unión que funde este componente con otra pieza.
Un
orificio soldado en filete no deberá construirse conforme a
esta definición.
porosity. Porosidad. Irregularidades tipo cavidad formadas
por el atrapamiento de gas durante la solidificación o en un
oxygen cutting (OC). Corte con oxigeno. Es un grupo de
deposito de pulverización térmica.
procesos de corte térmico que separa o quita el metal por
medio de la reacción química entre el oxigeno y el metal base a
elevadas temperaturas.
La temperatura necesaria se
mantiene por el calor del arco, la llama de las oxifuel, ó alguna
positioned weld. Soldadura colocada. Es una soldadura
hecha en una unión que ha sido colocada para facilitar la
realización de una soldadura.
otra fuente.
*postweld heat treatment. Tratamiento térmico posoxygen gouging. Rebaje con oxigeno. Es el rebaje térmico
soldadura.
que utiliza una variación del proceso de corte con oxigeno para
soldar.
Cualquier tratamiento térmico después de
formar un bisel o una ranura.
preheating. Precalentamiento. Es la aplicación de calor al
P
metal base inmediatamente antes de la soldadura, soldadura
*parallel electrode. Electrodo paralelo. Ver SAW (soldadura
fuerte, o pulverización térmica ó corte.
con arco sumergido).
partial joint penetration. Penetración parcial de la unión.
Ver PJP.
319
preheat
temperature,
welding.
Temperatura
de
precalentamiento para soldadura. La temperatura del metal
base en el volumen que rodea el punto de la soldadura
root of joint. Raíz de la unión. Ver “joint root” (raíz de unión).
inmediatamente antes de que esta se inicie. En una soldadura
root of weld. Raíz de soldadura. Ver weld root (raíz de
de
soldadura).
pasadas
múltiples,
también
es
la
temperatura
inmediatamente antes de que se inicie la segunda pasada y las
root openning. Abertura de la raíz. Es una separación en la
posteriores.
raíz de la unión entre las piezas que van a trabajar.
*PT. Liquid penetrant testing. Prueba del líquido penetrante.
*RT. “Radiografhic testing. Prueba radiográfica.
*PWHT.”Post weld heat treatement” Tratamiento térmico pos-
S
soldadura.
SAW (submerged arc welding). Soldadura por arco
Q
sumergido. Este es un proceso de soldadura al arco que usa
performance
un arco o arcos entre un electrodo de metal no protegido o
qualification and WPS qualification”. Ver calificación del
electrodos “weld pool”. El arco y el metal fundido se protegen
comportamiento del soldador y calificación del WPS
por un manto de fundente granular en las piezas que van a
qualification.
Ver
Calificación.
“welder
trabajarse. El proceso se utiliza sin tensión y con
R
metal de
aporte del electrodo y a veces de una fuente suplementaria
random sequence. Frecuencia errática. Es una secuencia
(electrodos de soldaduras, fundente o gránulos de metal).
longitudinal en la cual los incrementos del cordón de soldadura
Es un electrodo
se hacen al azar.
*single electrodo. Electrodo único.
*reference level (UT) Nivel de referencia (Test ultrasónico).
puede consistir en uno o más unidades de poder.
conectado exclusivamente a una fuente de poder, la cual
Es la lectura en decibeles obtenida de una indicación de la
lectura horizontal de la línea de referencia a partir de un
electrodos
receptor de referencia.
Estos son dos
*parallel electrode. Electrodo paralelo.
conectados
eléctricamente
en
paralelo
exclusivamente a la misma fuente de poder.
y
Ambos
*reference reflector (UT). Reflector de referencia (prueba
electrodos generalmente se alimentan por medio de un
ultrasónica). El reflector de la geometría conocida contenida
alimentador de electrodo simple. La corriente de soldadura
en el bloque de referencia IIW, u otros bloques aprobados.
cuando, esta certificada es el total de los dos.
electrodes.
reinforcement”. (refuerzo de soldadura).
*rejectable discontinuity. Irregularidad rechazada. Ver
componente tiene su propia fuente de poder independiente y
defectos.
su propio alimentador de electrodos.
*resolution (UT). Resolución (prueba ultrasónica).
Es la
múltiples.
la
*multiple
combinación de dos o más electrodos únicos o en sistemas
de electrodos paralelos.
Electrodos
Es
reinforcement of weld. Refuerzo de soldadura. Ver “weld
Cada uno de los sistemas del
*scanning level (UT). Nivel de exploración (prueba
El ajuste de decibeles utilizados durante la
habilidad del equipo de prueba ultrasónica para entregar
ultrasónica).
indicaciones separadas de los reflectores estrechamente
exploración, según se describe en las Tablas 6.2 y 6.3.
espaciados.
semiautomatic welding. Soldaduras semi-automáticas.
root face . Cara de la raíz. Es la porción de la superficie de la
Esta es la soldadura manual con equipo que controla
raíz dentro de la raíz de la unión.
automáticamente uno o más de las condiciones soldadas.
root gap. Abertura de la raíz.
Este es un término no
shielded metal arc welding. Soldadura al arco con metal
protegido. Ver SMAW.
estandarizado para “root opening” (abertura de raíz).
320
shielding gas. Gas de protección. Es el gas de protección
utilizado para evitar o reducir la contaminación atmosférica.
La protección parcial puede lograrse utilizando una férula de
cerámica que rodea el “stud”. Puede usarse o no gas de
protección o fundente.
single-welded joint. Unión soldada simple. Es una unión
que está soldada solamente desde un lado.
submerged arc welding. Soldadura por arco sumergido.
Ver SAW.
size of weld. Tamaño de soldadura. Ver “weld size” (tamaño
de soldadura).
tack weld. Pinchazo. Es una soldadura hecha para sostener
slot weld. Soldadura ranurada. Esta es una soldadura hecha
en un orificio alargado en un componente de una unión que
funde este componente con otro.
T
El orificio puede estar
los componentes de una pieza soldada en alineamiento
apropiado hasta que se realicen las soldaduras finales.
*tack welder. Soldador pinchador.
Es un ajustador o
abierto en un extremo. La ranura soldada en filete no deberá
alguien supervisado por un ajustador quién suelda con
construirse, según la conformidad de esta definición.
pinchazos los componentes de una pieza soldada para
mantenerlos en alineación apropiada hasta se realicen las
SMAW (shielded metal arc welding). Soldadura al arco con
soldaduras finales.
metal protegido. Es un proceso de soldadura al arco con un
arco entre un electrodo cubierto y el “weld pool”. El proceso se
*tandem. Tándem (en serie).
Se refiere a la disposición
usa con protección de la descomposición de la cubierta del
geométrica de los electrodos en el cual una línea a través de
electrodo, sin la aplicación de presión, y con el metal de aporte
los arcos es paralela a la dirección de la soldadura.
del electrodo.
temporary weld. Soldaduras temporales. Es una soldadura
*sound beam distance (UT). distancia del haz acústico
(prueba ultrasónica). Ver “sound path distance” (distancia del
trayecto acústico).
*sound path distance (UT). Distancia del trayecto acústico
hecha para anexar una pieza o varias piezas a una estructura
soldada para uso temporal, para su manipulación despacho o
trabajo en la pieza soldada.
thermal gouging. Rebaje térmico.
Es una variación del
(prueba ultrasónica). Es la distancia entre la interface del
proceso de corte térmico que quita el metal fundiendo o
material de prueba de la unidad de exploración, y el reflector
quemando toda la porción removida, para formar un bisel o
mientras se mide a lo largo de la línea central del haz de
ranura.
sonido.
throat of a fillet weld. Garganta de una soldadura de filete.
spatter. Salpicaduras. Son las partículas metálicas que se
expelen durante la soldadura por fusión que no forman parte de
Actual throat. Garganta real. Esta es la distancia mas corta
la soldadura.
entre la raíz de la soldadura y la cara de una soldadura de
stringer bead. Cordón de soldadura de fibra. Es un tipo de
filete.
cordón de soldadura hecho sin un movimiento tipo tejido
apreciable.
Theoretical Throat: Garganta Teórica. Es la distancia desde
el inicio de la raíz de la unión perpendicular a la hipotenusa
*stud base. Base Stud (base del tornillo). Es la punta del
del triangulo recto mayor que pueda inscribirse dentro de la
tornillo al extremo de la soldadura, incluyendo en fundente y el
sección transversal de una soldadura de filete. Esta
contenedor, y 1/8 pulgadas [3 mm] del cuerpo del “stud”
dimensión se basa en la presunción de que la abertura de la
adyacente a la punta.
raíz es igual a cero.
*stud arc welding (SW). Soldadura “stud” al arco. Este es
ranura. Este es un término no estandarizado para “groove
un proceso de soldadura al arco que produce coalescencia de
weld size” (Tamaño de Soldadura de ranura).
Throat of a groove weld: Garganta de una soldadura de
metales calentándolos con un arco entre un “stud” metálico o
T-Joint: Unión en T. Esta es una unión entre 2 componentes
un componente similar y otras piezas.
localizados aproximadamente en ángulos rectos entre si en
Cuando las superficies
vayan a unirse tienen el calor apropiado se unen bajo presión.
321
una forma de T.
Toe of weld: Garganta de la Soldadura. Ver “weld toe”
Vertical welding position: Posición vertical de la soldadura.
(garganta de la soldadura).
La posición de la soldadura en la cual el eje de la soldadura,
*Transverse
Irregularidad.
discontinuity:
Esta
es
una
irregularidad de soldadura, cuyas mayores dimensiones están
en dirección perpendicular al eje de la soldadura “X”, ver Anexo
en el punto de la soldadura es aproximadamente vertical y, la
cara de la soldadura queda aproximadamente en el plano
vertical (ver Figuras 4.1, 4.2, 4.3, y 4.5.
*Vertical
v, Formulario D-11.
position
(pipe
welding):
Posición
Vertical
(soldadura de cañeria). La posición de la unión de una
*Tubular: Los productos tubulares es un termino genérico para
cañería en la cual se efectúa la soldadura en posición
una familia de productos de sección de orificios de diversas
horizontal y la cañería no se rota durante la soldadura (ver
configuraciones de corte transversal. El termino “pipe”
Figura 4.1, 4.2 y 4.4)
(cañeria) se refiere a productos cilíndricos para diferenciarlos
de los productos de sección de orifico cuadrado y rectangular.
*V-patch (UT): Recorrido V (Prueba Ultrasónica). La distancia
Sin embargo, un tubo o tubería también puede ser cilíndrico. El
que un haz de sonido de onda de corte realiza un trayecto
usuario debería considerar la designación AISC de las
desde la interfase del material de prueba de la unidad de
secciones tubulares:
exploración hasta la otra fase del material de prueba y vuelve
TSD x t
=
TSa x b x t =
Para tubos circulares (cañería)
Para tubos cuadrados y rectangulares
(referidos colectivamente como secciones
transversales en este código.
=
=
=
=
=
W
Weave bead: Cordón de soldadura entretejido . Es un tipo de
cordón de soldadura hecho con oscilación transversal.
en donde:
TS
t
D
a
b
a la superficie original.
Símbolo del dibujo
Espesor de pared nominal
Diámetro externo nominal
Ancho mayor nominal
Ancho menor nominal
Weld: Soldadura. Es una coalescencia localizada de metales
o no metales producidos por el calentamiento de materiales
para la temperatura de la soldadura, con o sin la aplicación de
presión o por las aplicaciones solo de presión y con o sin el
*Tubular Conexions: Conexión tubular. Esta es una conexión
uso de material de aporte.
en la parte de una estructura que contiene dos o más
componentes de intersección, a lo menos uno de los cuales es
Weldability: Soldabilidad. Es la capacidad de un material
una pieza tubular.
para ser solddo bajo condiciones impuestas de fabricación en
*Tubular Joint: Unión tubular. Es una unión en la interfase
satisfactoriamente el servicio requerido.
una estructura especifica apropiadamente diseñado y realizar
creada por la intersección de un componente tubular con otro
(el cual puede o no ser tubular)
Weld axis: Eje de soldadura. Es una línea a través de la
longitud de una soldadura, perpendicular a y en el centro
U
geométrico de su sección transversal.
Undercut: Socavamiento. Esta es una ranura fundida en un
metal base adyacente a la garganta de la soldadura o a la raíz
de la soldadura y se deja sin relleno de metal de soldadura.
Weld bead: Cordón de soldadura. Es una soldadura
resultante de una pasada. Ver stringer bead y weave bead
(cordón de nervadura y cordón entretejido).
*UT: Prueba Ultrasónica
Welder: Soldador. Una persona que realize una operación de
V
soldadura manual o semi automática.
*Verification Inspector: Inspector de verificación. Es la
persona debidamente designada quien actúa para y en
Welder certification: Certificación del soldador. Esta es una
beneficio del Propietario en la inspección y en los asuntos de la
certificación escrita de que un soldador ha producido
calidad designados por el Ingeniero.
322
soldaduras que cumplan con las normas preescritas del
comportamiento del soldador.
se pueda inscribir dentro de la sección transversal de la
soldadura de filete. Para la soldadura de filete de piernas
desiguales, la longitud de estas del triangulo recto de mayor
Welder
performance
qualification:
Calificación
del
comportamiento del soldador. Esta es la demostración de la
tamaño que pueda inscribirse dentro de la sección transversal
de la soldadura de filete.
habilidad de un soldador para producir soldaduras que cumplan
con las normas preescritas.
Nota: Cuando un componente hace un ángulo con la otra
pieza, y el ángulo es mayor que 105º, la longitud de la pierna
Weld face: Cara de la soldadura. Esta es la superficie
(tamaño) es de menor significación que la garganta efectiva;
expuesta de una soldadura en un lado desde el cual se ha
la cual es el factor que controla la resistencia de la soldadura.
hecho la soldadura.
Groove weld size: Tamaño de la soldadura de ranura. La
Welding: Soldadura. Este es un proceso de unión que produce
penetración de la unión de una soldadura de ranura.
coalescencia de materiales mediante su calentamiento a
temperaturas para soldar, con o sin la aplicación de presión o
solo por aplicación de presión, y con o sin el uso de metal de
aporte. Ver también “Master Chart of Welding and Allied
Processes” (diagrama modelo de soldaduras y procesos
anexos, en la edición reciente de AWS A3.0.
Weld tab.: Planta de extension de soldadura. Es el material
adicional que se extiende más allá de cada unión, en la cual
se inicia o termina la soldadura.
Weld toe.: Garganta de soldadura. La unión de la cara de la
soldadura y el metal base.
Welding machine: Máquina soldadora. Este equipo se ultiliza
para realizar la operación de soldadura. Por ejemplo la
máquina de soldadura “spot”, la maquina de soldadura al arco y
la máquina de soldadura de cordón.
Weldment: Pieza soldada. Este es un conjunto cuyos
componentes están unidos mediante soldadura.
WPS qualification: Calificación del WPS. Es la demostración
Welding operator: Operador de soldadura. Esta es una
persona que opera el control de un equipo de soldadura
automático, mecanizado o robótico.
que la soldadura hecha mediante un procedimiento especifico
pueden cumplir con las normas preescritas.
*WPS (welding procedure specification): Especificación del
Welding sequence: Secuencia de soldadura. Es el orden para
realizar la soldaura en una pieza soldada.
procedimiento de soldadura. Los metodos detallados y las
practicas que incluyen los procedimientos de soldadura
uniones, involucrados en la producción de una pieza soldada.
Weld pass: Pasada de soldadura. Es una progresión única de
soldadura a lo largo de una unión. El resultado de una pasada
es un cordón de soldadura o una capa de soldadura.
Weld reinforcement: Refuerzo de soldadura. El metal de
soldadura excedente en cuanto a la cantidad requerida para
rellenar una unión.
Weld root: Raíz de soldadura. Estos son los puntos, tal como
se muestran en la sección transversal, en la cual la superficie
de la raíz interfecta la superficie de un metal base.
Weld size: Tamaño de soldadura
Fillet weld size: Tamaño de la soldadura de filete. Para las
soldaduras de filete de piernas (lados) iguales, la longitud de
las piernas del triangulo recto isósceles de mayor tamaño que
323
Ver “joint welding procedure” (procedimiento de unión de
soldadura.
Anexo C
Guía para los Escritores de las Especificaciones
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, “Código de Soldadura Estructural de Acero”, pero está incluido solo
para propósitos de información)
Una declaración en un documento de Contrato en que toda soldadura deberá hacerse en total conformidad con el
Código Estructural de Soldadura de Acero, AWS D1.1, cubre sólo los requerimientos obligatorios de soldaduras. Otras
estipulaciones en el código son opcionales. Ellas se aplican sólo cuando se especifican. Las siguientes son algunas de las
estipulaciones más comúnmente utilizadas y ejemplos de cómo pueden especificarse.
Estipulaciones opcionales
Inspección de Fabricación/Montaje
[Cuando la responsabilidad no es del
Contratista(6.1.1)]
Especificaciones Típicas
La Inspección de Fabricación/Montaje será efectuada por el Propietario.
O
La Inspección de Fabricación/Montaje será efectuada por la Agencia
Examinadora contratada por el Propietario.
Nota: Cuando la Inspección de Fabricación/Montaje es realizada por el
Propietario o la Agencia Examinadora del Propietario, deben entregarse detalles
completos sobre la magnitud de tales pruebas.
Verificación de la Inspección (6.1.2)
Ensayo No-destructivo
La Verificación de la Inspección (6.1.2) deberá ser realizada por el Contratista.
o
La verificación de la inspección deberá ser realizada por el Propietario.
o
La Verificación de la Inspección deberá ser realizada por una agencia
examinadora contratada por el Propietario.
o
La Verificación de la inspección deberá ser descartada.
NDT General: para cada tipo de unión (excepto visual [6.14] y tipo de esfuerzo
[tensión, compresión y corte]) indicar tipo de NDT que se vaya a utilizar, la
magnitud de la inspección, alguna técnica especial que se vaya a usar, y el
criterio de aceptación. Los que siguen son ejemplos específicos (interpretados
como ejemplos y no como recomendaciones). El Ingeniero deberá determinar
los requerimientos específicos para cada condición.
Fabricación de estructura cargada estáticamente: Tensión del Momento de
Conexión de Soldaduras de Ranura en Uniones a Tope – 25% UT (Prueba
Ultrasónica) inspección de cada una de las cuatro primeras soldaduras,
disminuyendo a 10% de las uniones restantes. Criterio de aceptación - Tabla
6.2.
Soldaduras de Filete - MT - Inspección del 10% de longitud de cada soldadura.
Criterio de aceptación - Tabla 6.1.
(6.15.3)
(6.15.3)
Fabricación de la Estructura Cargada Cíclicamente: Tensión de empalmes a
Tope - 100% UT (Prueba Ultrasónica), o 100% RT (Prueba Radiográfica) Criterio de aceptación - UT: 6.13.2; RT: 6.12.2.
Soldaduras de Esquina de Penetración Completa en Componentes
Cargados Axialmente: Esfuerzo de Tensión - 100% UT, Patrones de
Exploración D o E - Criterio de Aceptación - Tabla 6.3.
Esfuerzos de Compresión - 25%, UT, Movimientos para Scanning A, B o C.
Criterio de Aceptación - Tabla 6.1.
Soldaduras de Filete - MT - Inspección del 10% de la longitud de cada
soldadura. Criterio de aceptación - Tabla 6.12.2.
o
Rechazo de cualquier porción de una soldadura inspeccionada sobre una base
menor que 100% requerirá inspección del 100% de esa soldadura.
o
Rechazo de cualquier porción de una soldadura inspeccionada basándose en la
longitud parcial, requerirá de inspección de la longitud establecida en cada lado
de la irregularidad.
324
Anexo D
Calificación del Equipo UT (Prueba Ultrasónica) y Formularios de Inspección
(Este anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural de Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
Este Anexo contiene ejemplos para el uso de los 3 formularios, D-8, D-9 y D-10 para el registro de información de
Pruebas Ultrasónicas. Cada ejemplo de los formularios D-8, D-9 y D-10 muestran cómo deben utilizarse en la inspección UT
de las soldaduras. El formulario D-11 es para informar los resultados de la inspección UT de soldaduras.
325
Informe de Calibración de la Unidad Ultrasónica - AWS
Modelo de Unidad Ultrasónica
Número de Serie
Tamaño de la Unidad de Investigación
Tipo
Frecuencia
MHz
Fecha de Calibración
Intervalo
Método
Número de Serie del Bloque
Información
Como se encontró
Como se ajustó
Instrucciones Complementarias
Empezar con el nivel más bajo de dB que usted pueda para lograr 40 por ciento de la indicación de altura de pantalla,
directamente sobre la sección de 2 pulgadas del Bloque DS. Agregar 6dBs y registrar esta lectura dB de altura de
pantalla “a” y “b” como el punto de partida en la tabla de tabulación.
Después de registrar estos valores en las filas "a" y "b" deslice el transductor para lograr una nueva altura del visor de
40%. Sin mover el transductor agregue 6 dB y registre la nueva lectura de dB y la nueva altura del visor en la fila
apropiada. Repita este paso cuantas veces lo permita la unidad.
Encuentre valores promedio en pantalla de la columna "b" al no considerar las 3 primeras y las últimas 3 tabulaciones.
Utilice esto como %2 al calcular la lectura correcta.
La siguiente ecuación sirve para calcular la columna "c":
%1 es la fila "b"
%2 es el promedio de la fila "b", sin considerar la primera y las últimas tres tabulaciones.
dB2 = 20 × registro
dB1 es fila "a"
dB2 es fila "c"
El valor errático de dB "d" se establece al restar la fila "c" de la fila "a":
0
02
0
+ dB1
01
(a - b = d).
El valor errático colectivo de dB "e", se establece al empezar con el valor errático de dB "d" más cerca al 0.0,
agregando colectivamente los valores erráticos horizontales de dB "d", colocando los subtotales en la fila "e".
Moviendo horizontalmente a izquierda y derecha la línea Promedio %, encuentre el espacio en el cual las cifras de
valor errático colectivo de dB mayores y menores permanezcan en o sobre 2 dB. Cuente el número de espacios
horizontales de movimiento, reste uno y multiplique los restantes por seis. Este valor dB es el rango aceptable de la
unidad.
Para establecer el rango gráficamente aceptable, el Formulario D-8 debería usarse en conjunto con el Formulario D-9,
como se muestra a continuación:
(1)
(2)
(3)
(4)
Aplicar los valores colectivos erráticos dB "e" verticalmente en la desviación horizontal que coincida con los valores de
lectura de dB "a".
Establecer una línea curva que pase a través de esta serie de puntos.
Aplicar una ventana horizontal de 2 dB sobre esta curva colocada verticalmente, para que la sección más larga se
involucre completamente dentro de la altura de Error de 2 dB.
Esta longitud de ventana representa el rango de dB aceptable de la unidad.
Fila
Número
1
a
Lectura de dB
b
Altura del Visor
c
Lectura Corregida
d
Valor errático de dB
e
Valor errático colectivo de dB
2
Exactitud Requerida: Rango mínimo permitido es
3
4
5
6
7
8
9
10
11
%2 (Promedio) %
El equipo es: Aceptable para su uso / No es aceptable para su uso / Fecha límite de recalibración
Rango total calificado ____ dB a ____ dB = dB
Error total ___ dB (del gráfico de arriba)
Rango total calificado ____ dB a ____ dB = dB
Error total ____ dB (del Formulario D-9)
Calibrado por
Nivel
Ubicación
Formulario D-8
326
12
13
Informe de Calibración de la Unidad Ultrasónica - AWS
Modelo de la Unidad Ultrasónica USN-50
Número de Serie 47859-5014
Tamaño de la Unidad de Inspección 1" Redonda
Tipo SAB
Frecuencia 2.25 MHz
Fecha de Calibración 17 de Junio 1996
Intervalo 2 Meses
Método AWS D1.1
Número de Serie del Bloque 1234-5678
Información XX
Como se encontró Como se ajustó
Instrucciones Complementarias
Empezar con el nivel más bajo de dB que usted pueda para lograr 40 por ciento de la indicación de altura de pantalla,
directamente sobre la sección de 2 pulgadas del Bloque DS. Agregar 6dBs y registrar esta lectura dB de altura de
pantalla “a” y “b” como el punto de partida en la tabla de tabulación.
Después de registrar estos valores en las filas "a" y "b" deslice el transductor para lograr una nueva altura del visor de
40%. Sin mover el transductor agregue 6 dB y registre la nueva lectura de dB y la nueva altura del visor en la fila
apropiada. Repita este paso cuantas veces lo permita la unidad.
Encuentre valores promedio en pantalla de la columna "b" al no considerar las 3 primeras y las últimas 3 tabulaciones.
Utilice esto como %2 al calcular la lectura correcta.
La siguiente ecuación sirve para calcular la columna "c":
%1 es la fila "b"
%2 es el promedio de la fila "b", sin considerar la primera y las últimas tres tabulaciones.
dB2 = 20 × registro
dB1 es fila "a"
dB2 es fila "c"
El valor errático de dB "d" se establece al restar la fila "c" de la fila "a":
0
02
0
+ dB1
01
(a - b = d).
El valor errático colectivo de dB "e", se establece al empezar con el valor errático de dB "d" más cerca al 0.0,
agregando colectivamente los valores erráticos horizontales de dB "d", colocando los subtotales en la fila "e".
Moviendo horizontalmente a izquierda y derecha la línea Promedio %, encuentre el espacio en el cual las cifras de
valor errático colectivo de dB mayores y menores permanezcan en o sobre 2 dB. Cuente el número de espacios
horizontales de movimiento, reste uno y multiplique los restantes por seis. Este valor dB es el rango aceptable de la
unidad.
(5)
(6)
(7)
(8)
Para establecer el rango gráficamente aceptable, el Formulario D-8 debería usarse en conjunto con el Formulario D-9,
como se muestra a continuación:
Aplicar los valores colectivos erráticos dB "e" verticalmente en la desviación horizontal que coincida con los valores de
lectura de dB "a".
Establecer una línea curva que pase a través de esta serie de puntos.
Aplicar una ventana horizontal de 2 dB sobre esta curva colocada verticalmente, para que la sección más larga se
involucre completamente dentro de la altura de Error de 2 dB.
Esta longitud de ventana representa el rango de dB aceptable de la unidad.
Fila
Número
1
A
Lectura de dB
B
Altura del Visor
C
Lectura Corregida
d
Valor errático de dB
e
Valor errático colectivo de dB
2
3
4
5
6
Exactitud Requerida: Rango mínimo permitido es 60dB
El equipo es: Apropiado para su uso
7
8
9
10
%2 (Promedio)
No es apropiado para su uso
11
12
13
%
Fecha límite de recalibración
Rango total calificado
dB a
dB =
dB
Error total
dB (desde el gráfico anterior)
Rango total calificado
dB a
dB =
dB
Error total
dB (desde el Formulario D-9)
Calibrado por
Nivel
Ubicación
Formulario D-8
Figura D-1-- Ejemplo del uso del Formulario D-8 para la Certificación de la Unidad UT
327
ERROR dB COLECTIVO e
EVALUACIÓN DEN LA EXACTITUD dB
LECTURA dB a
FORMULARIO D-9
FORMULARIO D-9
328
EJEMPLO DEL USO DEL FORMULARIO D-9
EVALUACIÓN DE EXACTITUD DE dB
ERROR COLECTIVO DE Db e
VENTANA
DE 2 dB
LECTURA dB a
RANGO ACEPTABLE DE dB -70dB FORMULARIO D-9
LA CURVA EN EL EJEMPLO DEL FORMULARIO D-9 SE DERIVA DE LOS CÁLCULOS DEL FORMULARIO D-8 (FIGURA
D-1).
EL AREA SOMBREADA EN LA FIGURA D-2 MUESTRA EL AREA SOBRE LA CUAL LA UNIDAD DE EJEMPLO CALIFICA
PARA ESTE CÓDIGO.
NOTA GENERAL: LA PRIMERA LINEA DE EJEMPLO DEL USO DEL FORMULARIO D-8 SE MUESTRA
EJEMPLO.
Figura D-2 -- Ejemplo del Uso del Formulario D-9
329
EN ESTE
330
NOMOGRAFO DE LOS VALORES DE DECIBELES (ATENUACIÓN O GANANCIA)
A
Porcentaje ó Voltaje del Visor
B
Pivote
Formulario D-10
Nota General: Ver 6.30.2.3 para instrucciones sobre el uso de este nomografo.
Formulario D-10
331
C
Atenuación / Ganancia de Decibeles
Notas:
1.
La lectura de 6 dB y la escala del 69% se derivan de lectura del instrumento y se transforman en dB1 "b" y %1 "c"
respectivamente.
2.
%2 es 78 - constante.
3.
dB2 (el cual es corregido dB "d") es igual a 20 veces X registro (78/69) + 6 o 7.1.
EL USO DEL NOMOGRAFO EN LA RESOLUCIÓN DE LA NOTA 3 ES TAL COMO SE MUESTRA EN EL SIGUIENTE
EJEMPLO.
NOMOGRAFO DE LOS VALORES DE DECIBELES (ATENUACIÓN O GANANCIA)
A
B
C
78% PROMEDIO
PIVOTE
.
Porcentaje ó Voltaje del Visor
Pivote
Atenuación / Ganancia de Decibeles
FORMULARIO D-10
Notas Generales: Procedimiento para el uso del Nomografo:
Extenda una línea recta entre la lectura de decibeles de la fila "a" aplicada a la escala C y el porcentaje
correspondiente de la fila "b" aplicada a la escala A.
Use el punto donde la línea recta de arriba cruza sobre la línea pivote B, como una línea pivote para una segunda línea
recta.
Extienda una segunda línea recta desde el punto de señal promedio en la escala A, a través del punto pivote
desarrollado arriba, y hacia la escala C de dB.
Este punto en la escala C es un indicador del dB corregido para usarlo en la fila "c".
Figura D-3 -- Ejemplo del uso del Formulario D-10
332
Formulario D-11
Informe UT (Prueba Ultrasónica) de las Soldaduras
Proyecto
Informe no.
Identificación de la Soldadura
Espesor del material
Unión de Soldaduras AWS
Proceso de Soldadura
Requerimientos de Calidad -- Sección no.
Comentarios
Decibeles
Irregularidades
Distancia
Comentarios
Desde X Desde Y
Nosotros, los que firmamos a continuación, certificamos que las declaraciones en este informe son correctas y que las
soldaduras fueron preparadas y probadas in conformidad con los requerimientos de la Sección 6, Parte F del AWS
D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural - Acero.
Fecha de la Prueba
Fabricante o Contratista
Inspeccionado por
Autorizado por
Fecha
Nota General: Este Formulario es aplicable a la Sección 2, Partes B o C (Estructuras No Tubulares Cargadas Estáticamente
y Cíclicamente). NO usar este formulario para Estructuras Tubulares (Sección 2, Parte D).
Formulario D-11
333
Notas Generales:
Para lograr el Valor "d"
1.
Con instrumentos con control de ganancia, use la formula a-b-c=d.
2.
Con instrumentos con control de atenuación, use la formula b-a-c=d.
3.
Un signo más o menos (+ o -) deberá acompañar la figura "d", a menos que "d" sea igual a cero.
La distancia desde X se usa para la descripción de la ubicación de la discontinuidad de una soldadura en una dirección
perpendicular a la línea de referencia de la soldadura. A menos que esta cifra sea cero, un signo más o menos (+o-)
deberá acompañarla.
La distancia desde Y se usa para la descripción de la localización de una irregularidad de una soldadura en una
dirección paralela a la línea de referencia de la soldadura. Esta cifra se logra al medir la distancia desde el extremo "Y"
de la soldadura al principio de dicha irregularidad.
La evaluación de las Áreas de Soldaduras Reparadas Reexaminadas deberá ser tabulada en una nueva línea del
informe del formulario. Si se usan formularios adicionales, el número R deberá anteponerse al número R del informe.
Nota:
1.
Usar Lado (Pierna) I, II, III. Ver el glosario de términos (Anexo B).
334
Anexo E
Formularios de Soldaduras de Muestra
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural - Acero, pero esta incluido solo para
propósitos de información)
Este anexo contiene seis formularios que el
Los WPS deben ser calificados por pruebas en
Comité de Soldadura Estructural ha aprobado para el
conformidad con las estipulaciones de la Sección 4. En
registro de calificación del WPS, la calificación del
este caso, se requiere un PQR de respaldo además del
soldador, la calificación del operador de la soldadura, y
WPS. Para el formulario E1 PQR, (anterior) puede ser
la información de la calificación del pinchador requerida
nuevamente usado con el cambio de encabezados
por este código. También se incluyen formularios de
apropiados. También, el formulario E1 (Posterior), puede
informe de laboratorio para registrar los resultados de las
ser usado para el registro de los resultados de la prueba
NDT (Pruebas No Destructivas) de las soldaduras.
y la certificación de las declaraciones.
Se recomienda que las calificaciones y la
Para
los
WPS,
establezca
los
rangos
información de las NDT requeridas por este código sean
permitidos calificados mediante pruebas o fije las
registradas en estos formularios o en formularios
variables esenciales de tolerancia apropiada (Ejemplo,
similares, los cuales deben ser preparados por el
250 amps ± 10%).
usuario. Se permiten variaciones de estos formularios
Para los PQR, deberán registrarse los datos
que se ajusten a las necesidades del usuario. Estos
reales de la unión y los valores de las variables
formularios están disponibles desde AWS.
esenciales utilizadas en las pruebas.
E1. Comentario sobre el Uso de los Formularios E1
Una copia del Informe de Prueba de Fresado
(Anterior) y E1 (Posterior)
para el material deberá incluirse. También, deberán
El Formulario E1 puede usarse para registrar
incluirse informes de los datos de las pruebas de
información, ya sea un WPS o un PQR. El usuario debe
laboratorio como información de respaldo.
indicar sus aplicaciones en los rectángulos apropiados, o
La inclusión de los ítems no requeridos por el
el usuario puede elegir eliminar los encabezados
Código es opcional; sin embargo; ellos pueden ser
inapropiados.
utilizados en la reparación (o puesta a punto) del equipo
Los formularios WPS y PQR deben ser
o en la comprensión de los resultados de la prueba.
firmados por el Fabricante o por el Contratista.
Para los detalles de soldadura en los WPS, un
gráfico o una referencia sobre detalle de la unión
precalificada aplicable puede utilizarse (Ejemplo B-U4a).
E2. Precalificada
Los
WPS
pueden
ser
precalificados
en
conformidad con todas las estipulaciones de la Sección
3 en cuyo caso se requiere sólo el documento de una
página: Formulario E1.
E3. Formulario de Ejemplo
Ejemplos de los WPS y PQR completados han
sido incluidos para propósitos de información. Los
nombres son ficticios y los datos de las pruebas no
provienen de una prueba real y no deben ser usados. El
Comité confía en que los ejemplos ayudarán a los
usuarios para producir documentación aceptable.
E4. Calificado a través de Pruebas
333
ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS)
PRECALIFICADO
SI
CALIFICADO POR PRUEBA
O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR)
Número de Identificación
Revisión
Fecha
Autorizado por
Tipo – Manual
Máquina
Nombre de la Compañía
Proceso(s) de Soldadura
Número(s) de PQR de Apoyo
DISEÑO DE UNIÓN USADO
Tipo:
Simple
Doble Soldadura
Backing:
Si
No
Abertura de la Raíz
Angulo de Ranura:
Torchado:
POSICIÓN
Posición de Ranura
Progreso Vertical Arriba
Material de Backing:
Dimensión de Cara de la Raíz
Radio (J-U)
Si
NO
Por
Fecha
Semi-Automático
Automática
Abajo
Filete
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
Modo de Transferencia GMAW
Corte circuito
Globular Rociado
Corr. AC
DCEP
DCEN
Pulsada
Método
METALES BASE
Especificación de Materiales
Tipo o Grado
Grosor: Ranura
Diámetro (Tubería)
SI
Filete
Electrodo de Tungsteno (GTAW)
Tamaño
Tipo
METALES DE APORTE
Especificación AWS
TÉCNICA
Nervadura ó Cordón tipo tejido
Pasada Múltiple o Pasada única (por lado)
Número de Electrodos
Clasificación AWS
Espacio entre electrodos
Longitudinal
Lateral
Ángulo
Tubo de Contacto para distancia
Martillado
Limpieza entre pasadas
PROTECCION
Fundente
Composición
Ritmo de Flujo
Fundente Electrodo (Clase)
Tamaño del colector de gas
TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA
Temperatura
Tiempo
Temp. Precalentamiento, Min.
Temp. entre pasadas, Min.
Procedimiento de Soldadura
Paso ó
Materiales de Aporte
Capa(s) de
Soldadura Proceso
Corriente
Tipo y
Clase
Diámetro Polaridad
Velocidad
Amp. Ó Vel. De
de
Ali. del alambre Voltaje
Avance
Formulario E-1
334
Detalles de Uniones
ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS)
PRECALIFICADO
CALIFICADO POR PRUEBA
O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR)
Nombre de la Compañía
Proceso(s) de Soldadura
Número(s) de PQR de Apoyo
POSICIÓN
Posición de Ranura
1G
Progreso Vertical Arriba
Abajo
Material de Backing: ASTM A 36
Abertura de la Raíz 5/8” Dimensión de Cara de la Raíz
Angulo de Ranura:
20°
Radio (J-U)
Si
NO x
Grosor: Ranura
Diámetro (Tubería)
METALES DE APORTE
Especificación AWS
Clasificación AWS
ASTM A 36
1”
Filete
Electrodo de Tungsteno (GTAW)
Tamaño
Tipo
A5.17
EM12K
TÉCNICA
Nervadura ó Cordón tipo tejido
Pasada Múltiple o Pasada única (por lado)
Número de Electrodos
1
Espacio entre electrodos
Longitudinal
Lateral
Ángulo
Tubo de Contacto para distancia
1- ¼”
Martillado
Limpieza entre pasadas
PROTECCION
Fundente
Filete
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
Modo de Transferencia GMAW
Corte circuito
Globular Rociado
Corr. AC
DCEP x DCEN
Pulsada
Método
METALES BASE
Especificación de Materiales
Tipo o Grado
SI
Número de Identificación
W2081
Revisión
2 Fecha 1-3-89
Por R, García
Autorizado por
P Ruíz
Fecha 2-3-89
Tipo – Manual
Semi-Automático
Máquina
x
Automática
Lenco
Saw
Precalificado
DISEÑO DE UNIÓN USADO
Tipo:
Simple x
Doble Soldadura
Backing:
Si
No x
Torchado:
SI
860
Composición
Ritmo de Flujo
Fundente Electrodo (Clase)
F7A2-EM12K
Tamaño del colector de gas
Temp. Precalentamiento, Min.
TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA
Temperatura
Tiempo
150°F
Temp. entre pasadas, Min. 150°F
350°F
Procedimiento de Soldadura
Paso ó
Materiales de Aporte
Capa(s) de
Soldadura Proceso
Corriente
Tipo y
Clase
Diámetro Polaridad
Velocidad
Amp. Ó Vel. De
de
Ali. del alambre Voltaje
Avance
Formulario E-1
335
Detalles de Uniones
ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS)
PRECALIFICADO
CALIFICADO POR PRUEBA
O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR)
DISEÑO DE UNIÓN USADO
Tipo: A TOPE
Simple x
Doble Soldadura
Backing:
Si
No
POSICIÓN
Posición de Ranura
O.H.
Progreso Vertical Arriba
Abajo
Material de Backing: ASTM A131A
Abertura de la Raíz 1/4 “ Dimensión de Cara de la Raíz
Angulo de Ranura: 52-1/2”
Radio (J-U)
Si
NO X
METALES BASE
Especificación de Materiales
Tipo o Grado
A
Grosor: Ranura
Diámetro (Tubería)
METALES DE APORTE
Especificación AWS
Clasificación AWS
Filete
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
Modo de Transferencia GMAW
Corte circuito
Globular x Rociado
Corr. AC
DCEP x
DCEN
Pulsada
Método
ASTM A 131
1”
SI
Número de Identificación PQR 231
Revisión
1 Fecha 12-1-87
Por M. Cid
Autorizado por
J. Soto
Fecha 18-1-88
Tipo – Manual
Semi-Automático x
Máquina
Automática
Nombre de la Compañía RED Inc.
Proceso(s) de Soldadura FCAW
Número(s) de PQR de Apoyo PRECALIFICADO
Torchado:
SI
Filete
Electrodo de Tungsteno (GTAW)
Tamaño
Tipo
A5.20
E71T-1
TÉCNICA
Nervadura ó Cordón tipo tejido
NERVADURA
Pasada Múltiple o Pasada única (por lado) PASADAS
Número de Electrodos
1
Espacio entre electrodos
Longitudinal
Lateral
Ángulo
Tubo de Contacto para distancia 3/4 1”
Martillado
Limpieza entre pasadas ESCORIA REMOVIDA
PROTECCION
Fundente
CO2
Composición 100% CO2
Ritmo de Flujo 45CFH
Fundente Electrodo (Clase)
Tamaño del colector de gas N° 4
Temp. Precalentamiento, Min. 75°
Temp. entre pasadas, Min. 75°
TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA
Temperatura
Tiempo
350°F
Procedimiento de Soldadura
Paso ó
Materiales de Aporte
Capa(s) de
Soldadura Proceso
Corriente
Tipo y
Clase
Diámetro Polaridad
Velocidad
Amp. Ó Vel. De
de
Ali. del alambre Voltaje
Avance
Formulario E-1
336
Detalles de Uniones
ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS)
PRECALIFICADO
CALIFICADO POR PRUEBA
O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR)
Nombre de la Compañía RED Inc.
Proceso(s) de Soldadura FCAW
Número(s) de PQR de Apoyo PQR 231
POSICIÓN
Posición de Ranura
O.H.
Progreso Vertical Arriba
Abajo
Material de Backing: ASTM A131A
Abertura de la Raíz 1/4 “ Dimensión de Cara de la Raíz
Angulo de Ranura: 52-1/2”
Radio (J-U)
Si
NO X
METALES BASE
Especificación de Materiales
Tipo o Grado
A
Grosor: Ranura
Diámetro (Tubería)
METALES DE APORTE
Especificación AWS
Clasificación AWS
ASTM A 131
Filete
Electrodo de Tungsteno (GTAW)
Tamaño
Tipo
A5.20
E71T-1
TÉCNICA
Nervadura ó Cordón tipo tejido
NERVADURA
Pasada Múltiple o Pasada única (por lado) PASADAS
Número de Electrodos
1
PROTECCION
Espacio entre electrodos
Fundente
Fundente Electrodo (Clase)
Longitudinal
Lateral
Ángulo
Tubo de Contacto para distancia 1/2- 1”
Martillado
Limpieza entre pasadas ESCORIA REMOVIDA
CO2
Composición 100% CO2
Ritmo de Flujo 45-55CFH
Tamaño del colector de gas N° 4
Temp. Precalentamiento, Min. 60°
Temp. entre pasadas, Min. 60°
Paso ó
Procedimiento de Soldadura
Corriente
Tipo y
Clase
TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA
Temperatura
Tiempo
350°F
Materiales de Aporte
Capa(s) de
Soldadura Proceso
Filete
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS
Modo de Transferencia GMAW
Corte circuito
Globular x Rociado
Corr. AC
DCEP x
DCEN
Pulsada
Método
1”
SI
Número de Identificación PQR 231
Revisión
1 Fecha 12-1-87
Por M. Cid
Autorizado por
J. Soto
Fecha 18-1-88
Tipo – Manual
Semi-Automático x
Máquina
Automática
DISEÑO DE UNIÓN USADO
Tipo: A TOPE
Simple x
Doble Soldadura
Backing:
Si
No
Torchado:
SI
Diámetro Polaridad
Velocidad
Amp. Ó Vel. De
de
Ali. del alambre Voltaje
Avance
Todas
337
Detalles de Uniones
Registro de Calificación del Procedimiento #
Resultados de la Prueba
PRUEBA DE TENSION
Muestra No.
Ancho
Espesor
Area
Carga última de
tensión lb
Tensión última
Carácter de la
de la unidad,
falla y
psi
localización
PRUEBA DE DOBLADO GUIADA
Espécimen
No.
Tipo de doblado
Resultado
Comentarios
INSPECCIÓN VISUAL
Apariencia
Socavamiento
Porosidad de la tubería
Convexidad
Fecha de la Prueba
Presenciado por
Examen Radiográfico - Ultrasónico
Informe RT (radiográfica)
Resultado
Informe UT (ultrasónica)
Resultado
RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SOLDADURA DE FILETE
Tamaño mínimo de pasada múltiple Máx de pasada única
Macrografía
Macrografía
Otras Pruebas
Prueba de tensión de todo el metal de soldadura
Carga límite de rotura, psi
Punto límite de fluencia, psi
Elongación en 2 pulgadas, %
Prueba de laboratorio no.
Nombre del Soldador
Reloj no.
Sello no.
Pruebas efectuadas por
Número de prueba
Por
Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro está correcto y que las soldaduras de
prueba fueron preparadas soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 de AWS
D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural Acero.
Firma
Por
Título
Fecha
Formulario E-1 (Atrás)
338
(Fabricante ó Contratista)
Registro de Calificación del Procedimiento #
Resultados de la Prueba
PRUEBA DE TENSION
Muestra No.
Ancho
Espesor
Area
Carga última de
Tensión última
tensión lb
Carácter de la
de la unidad,
falla y
psi
localización
Dúctil
Dúctil
PRUEBA DE DOBLADO GUIADA
Espécimen
Tipo de doblado
No.
Resultado
De lado
Pasó
De lado
Pasó
De lado
Pasó
De lado
Pasó
Comentarios
Pequeño (<1/16”) abertura aceptable
INSPECCIÓN VISUAL
Apariencia
ACEPTABLE
Socavamiento
Porosidad de la tubería
Convexidad
Fecha de la Prueba
Presenciado por
ACEPTABLE
NINGUNA
NINGUNA
12-3-2002
J. CID
Examen Radiográfico - Ultrasónico
Informe RT (radiográfica) D231
Resultado APROBADO
Informe UT (ultrasónica)
Resultado
RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SOLDADURA DE FILETE
Tamaño mínimo de pasada múltiple Máx de pasada única
Macrografía
Macrografía
Otras Pruebas
Prueba de tensión de todo el metal de soldadura
Carga límite de rotura, psi
Punto límite de fluencia, psi
Elongación en 2 pulgadas, %
Prueba de laboratorio no.
Nombre del Soldador
Pruebas efectuadas por
JUAN SOTO
Reloj no.
261
83,100
72,100
28
PW 231
Sello no.
Examen Radiográfico - Ultrasónico
Número de prueba
Por
PQR 231
PEDRO BELLO
Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro está correcto y que las soldaduras de
prueba fueron preparadas soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 de AWS
D1.1/D1.1M, (__2002__) Código de Soldadura Estructural Acero.
Firma
RED INC.
(Fabricante ó Contratista)
Por
R.M.
Título
Q.C. Mgr
Fecha
15-12-2002
Formulario E-1 (Atrás)
339
ANEXO E
AWS D1.1/D1.1M:2002
REGISTRO DE LA PRUEBA DE CALIFICACIÓN DEL WPS PARA SOLDADURAS (ELECTROCSLAG) Y ELECTROGAS
ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO
RESULTADOS DE LA PRUEBA
Especificación del material
Proceso de soldadura
Posición de la soldadura
Especificación del metal de aporte
Clasificación del metal de aporte
Prueba del tensor de sección - reducida
Carga límite de rotura, psi
Metal de aporte
Fundente
Prueba de tensión de todo el metal de soldadura
Gas de protección
Velocidad flujo
Punto de rocío del gas
El rango del espesor que esta prueba califica
Pasada múltiple o única
Arco múltiple o único
Corriente de Soldadura
Temperatura de precalentamiento
Temperatura de postcalentamiento
Nombre del soldador
Fuerza del tensor, psi
Punto límite de fluencia, psi
Elongación en 2 pulgadas, %
Pruebas de doblado de lado
Informe RT (radiográfica) N°
Informe UT (ultrasónica) N°
INSPECCIÓN VISUAL (Tabla 6.1, limitaciones cargadas cíclicamente)
Apariencia
Socavamiento
Pruebas de impacto
Tamaño del espécimen
°t de la prueba
Porosidad de la tubería
Fecha de la prueba
Presenciada por
Alta
Prueba de laboratorio no.
Promedio
Baja
PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
Número
Tamaño
de
del
pasada
electrodo
Corriente de Soldadura
Detalle de la Unión
Amperes
Volts
Fundente del tubo – guía
Composición del tubo – guía
Diámetro del tubo - guía
Velocidad de incremento vertical
Longitud transversal
Velocidad transversal
Breve parada de movimiento
Tipo de zapata de patrón
Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro está correcto y que las soldaduras de
prueba fueron preparadas, soldadas y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 del AWS
D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural Acero.
N° Procedimiento
Fabricante o Contratista
N° de la Revisión
Autorizado por
Fecha
Formulario E-3
340
REGISTRO DE PRUEBA DE CALIFICACIÓN DEL SOLDADOR, DEL OPERADOR DE LA SOLDADURA, O DEL
PINCHADOR
Tipo de Soldador
Nombre
N° Especificación del procedimiento de Soldadura
Revisión
No. Identificación
Fecha
Variables
Usados en la Calificación
Registrar Valores Actuales
Proceso/Tipo [Tabla 4.11, Item (1)]
Electrodo (simple o múltiple) [Tabla 4.11 Item (8)]
Corriente / Polaridad
Rango de Calificación
para
Posición [Tabla 4.11, Item (4)]
Progreso de la soldadura [Tabla 4.11 Item (6)]
Backing (SI o NO) [Tabla 4.11, Item (7)]
Especificaciones / Material
Metal Base
Espesor: (Plancha)
Ranura
Filete
Espesor: (Cañería/Tubería)
Ranura
Filete
Diámetro: (Tubería)
Ranura
Filete
Metal de Aporte [Tabla 4.11, Item (3)]
Número de Especificación
Clase
F- No. [Tabla 4.11, Item (2)]
Tipo Gas/Fundente [Tabla 4.11, Item (3)]
Otro
INSPECCIÓN VISUAL(4.8.1)
Aceptable SI o NO
Resultados de la prueba de Doblado Guiada (4.8.1)
Tipo
Resultado
Tipo
Resultado
Resultados Prueba de Filete (4.30.2.3 y 4.30.4.1)
Apariencia
Tamaño del Filete
Fractura en prueba de penetración de raíz
Macrografía
(Describir la Ubicación, naturaleza, y tamaño de cualquier grieta o desgarro del espécimen)
Inspeccionado por ____________________
Número de la Prueba _________________
Organización
Fecha
RESULATDOS DE LA PRUEBA RADIOGRÁFICA (4.30.3.1)
Numero de
Número de
Identificación
de la película
Identificación
Resultados
Comentarios
de la película
Resultados
Comentarios
Interpretado por
_____________________
Número de la Prueba _________________
Organización
_____________________
Fecha _____________________________
Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que se establece en este registro es correcto y que las soldaduras de prueba
fueron preparadas, soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 de AWS D1.1/D1.1M,
(__año__) Código de Soldadura Estructural Acero.
Fabricante o Contratista
_____________
Autorizado por _______________________
Formulario E-4
_____________________
Fecha ______________________________
341
INFORME DE EXAMEN RADIOGRAFICO DE SOLDADURAS
Proyecto
Requerimientos de calidad - Sección No.
Informado para
LOCALIZACIÓN DE LA SOLDADURA Y BOSQUEJO DE IDENTIFICACIÓN
Técnica
Fuente
Película a la fuente
Tiempo de exposición
Pantallas
Tipo de película
(Descripción de longitud, ancho y espesor de todas las uniones radiografiadas)
Identificación
Fecha
de la
Soldadura
Interpretación
Reparaciones
Area
Comentarios
Aceptado
Rechazado
Aceptado
Rechazado
Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro es correcto y que las soldaduras de
prueba fueron preparadas, soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de AWS D1.1/D1.1M, (__año__)
Código de Soldadura Estructural Acero.
Radiografo(s)
________________________
Fabricante o Contratista _______________
Interprete
________________________
Autorizado por _______________________
Fecha de la prueba ________________________
Fecha ______________________________
Formulario E-7
342
INFORME DE EXAMEN DE PARTICULAS MAGNETICAS DE SOLDADURAS
Proyecto
Requerimientos de calidad - Sección No.
Informado para
LOCALIZACIÓN DE LA SOLDADURA Y BOSQUEJO DE IDENTIFICACIÓN
Cantidad: ________________
Identificación
Fecha
de la
Soldadura
Total Aceptado: __________________ Total Rechazado: ____________
Area examinada
Completa
Especifica
Interpretación
Reparaciones
Comentarios
Aceptado
Rechazado
Aceptado
Rechazado
PRE - EXAMINACIÓN
Preparación de la Superficie: _________________________________________________________________________
EQUIPO
Marca del Instrumento: ________________________________
Modelo: ____________
S. No.: __________
METODO DE INSPECCION
Seco
Húmedo
Visible
Fluorescente
Como se aplicaron los medios:
Residual
Continuo
Línea recta - Continua
AC
DC
Media Ondulación
Prod
Par
Env. de Cable
Otro
Dirección para Campo:
Circular
Longitudinal
Fuerza de Campo:____________________________________________________________________________________
(Contra – amperios - vueltas, densidad del campo, fuerza magnetizadora, número y duración de la aplicación de fuerza.)
POST EXAMINACIÓN
Técnica Desmagnetizadora (Si es que se requiere): _________________________________________________________
Limpieza (Si es que se requiere): _______________________
Método de Marcado: ____________________________
Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que los planteamientos en este registro son correctos y que las soldaduras de
prueba fueron preparadas, soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de AWS D1.1/D1.1M, (__año__)
Código de Soldadura Estructural Acero.
Inspector _________________________________
Fabricante o Contratista ______________
Nivel _____________________________________
Autorizado por ______________________
Fecha de la prueba _________________________
Fecha _____________________________
Formulario E-8
343
ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO (WPS) DE LA SOLDADURA STUD
SI
O REGISTRO DE CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO (PQR)
SI
O REGISTRO DE LA CALIFICACION DEL SOLDADOR (WQR)
Nombre de la Compañía
SI
_______________________
Número de la Prueba _______________________
Número(s) de apoyo del PQR _______________________
Número de revisión _______ Fecha ___________
Nombre del Operador
________________________
Por _____________________________________
________________________________
Autorizado por __________ Fecha ___________
Material STUD
Especificaciones del material ________________________
Material base
Diámetro de la base de la soldadura
Especificación _____________________________
________________
Bosquejo del Perno Base/Detalle de la Aplicación
Aleación y temple __________________________
Gráfico de la base del STUD
Revestimiento ______________________________
No. del grupo ____ Condición de la Superficie HR CR
Método de Limpieza __________________________
Calibración de la plataforma ____________________
Forma
Plana
Redonda
Tubo
Angular
Espesor ___________________________________
Casquillo
Número de la parte __________________________
Datos de la Maquina
Descripción del casquillo ______________________
Fuente de poder
Posición
Modelo ________________________
(Overhead)) _____ (Downhand) _____ (Sidehand) __
Modelo de la maquina de taponear STUDS____________
Marca ________
Angular _______ grados de lo normal ___________
Tiempo de soldadura Seg. ___ Ciclos ________________
Angulo del hierro __Radio interior__Talón del ángulo_
Corriente _______ ±5% OCV ______________________
Polaridad ___________ Elevación ___________________
Gas de protección
Torno elevador __________________________________
Gas(es) de protección _________________________
Tamaño del alambre de la soldadura ____ Largo ________
Composición ________________________________
N°de puestos a tierra (conductores de la pieza de trabajo) ___
Proporción de flujo ____________________________
RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SOLDADURA
STUD
No.
Aceptación Visual
Prueba de doblado
Prueba de Tensión
Prueba de Torque
Opción # 1
Opción # 2
Opción # 3
∗Nota: La prueba de torque es opcional solo para abrazaderas hiladas.
Pruebas mecánicas efectuadas por___________ (Compañía) ________________
Fecha
Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro es correcto, y que las soldaduras de
prueba fueron preparadas soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 7 de AWS
D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural de Acero.
Firmado por ___(Contratista/Aplicador)___
Formulario E-9
Título___________________________ Fecha ____________________
344
345
Anexo F
Pauta para la Preparación de Estudios Técnicos para el Comité de Soldadura Estructural
(Este Anexo no es parte de AWS (American Welding Steel) D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural - Acero,
pero está incluido sólo para propósitos de información)
F1. Introducción La Junta de Directores de AWS ha
bosquejos deben utilizarse cuando sea necesario y todos los
adoptado una política por medio de la cual todas las
párrafos, cifras, y tablas (o el anexo), los cuales se incluyen en
interpretaciones
la pregunta y deben ser citados. Si el punto de la pregunta es
oficiales
de
las
normas
AWS
serán
manejadas de una manera formal. Bajo esta política, todas
lograr una revisión del código, la pregunta debe proporcionar
las interpretaciones son hechas por el comité el cual es
justificación técnica para esa revisión.
responsable de las normas. La comunicación oficiales acerca
F2.4 Respuesta de la Sugerencia. La persona que pregunta
de una interpretación se hacen a través de un miembro del
debe, como una contestación de la pregunta, manifestar una
personal de AWS que trabaja con ese comité. La política
interpretación de la estipulación que es el punto de la pregunta,
requiere
que
todos
los
estudios
que
requieren
una
o la redacción de una revisión propuesta, si es eso lo que el
interpretación, sean enviados por escrito. Dichos estudios
Consultor busca.
serán manejados de forma tan expedita como sea posible,
F3. Interpretación del Código de Provisiones
pero debido a la complejidad del trabajo y a que los
Las interpretaciones de las estipulaciones del código son
procedimientos que deben seguirse, algunas interpretaciones
hechas por el Comité Estructural de Soldadura. El secretario
podrían requerir un tiempo considerable.
del Comité, remite todas las preguntas al presidente del Sub
F2. Procedimiento
Comité particular que tiene jurisdicción sobre la parte del
código dirigida por el Consultor. El Sub Comité revisa la
Todas las interrogantes deben ser dirigidas a:
pregunta y la supuesta respuesta para determinar cual será la
Managing Director, Technical Services
American Welding Society
respuesta a
550 N.W. LeJeune Road
pregunta del Sub Comité, la pregunta y la respuesta se
la pregunta. Siguiendo el desarrollo de la
Miami, FL 33126
presentan a todo el Comité de Soldadura Estructural para su
Todas las interrogantes deben contener el nombre,
revisión y aprobación. En la aprobación del Comité, la
dirección y afiliación del Consultor, y deberán entregar
interpretación deberá ser la oficial de la Sociedad, y el
suficiente información para que el Comité comprenda
secretario deberá transmitir la respuesta al Consultor y al
totalmente la duda en la pregunta. Donde este punto no esté
Welding Journal para su publicación.
claramente
F4. Publicación de las Interpretaciones
definido,
la
consulta
será
devuelta
para
clarificarla. Para un manejo eficiente, todas las preguntas
Todas las interpretaciones oficiales deberán aparecer en
deben ser mecanografiadas y deben estar también en el
Welding Journal.
formato utilizado aquí.
F5. Preguntas Telefónicas
F2.1. Alcance. Cada pregunta deberá dirigirse a sólo una
Las preguntas telefónicas a la Oficina Principal de AWS
estipulación del Código, a menos que el punto de la pregunta
concernientes al Código de Soldaduras Estructural deben estar
involucre dos o más estipulaciones interrelacionadas. Esa
limitadas a preguntas de naturaleza general o asuntos
estipulación deberá ser identificada en el alcance de la
directamente relacionados con el uso del código. La política del
pregunta, junto con la edición del código que contiene las
Directorio requiere que todos los miembros del personal de
estipulaciones, o la que el Consultor se esté refiriendo.
AWS respondan a una petición telefónica de una interpretación
F2.2 Propósito de la Pregunta. El propósito de la pregunta
de cualquier norma AWS con la información de que tal
debe ser estipulado en esta parte de la pregunta. El propósito
interpretación pueda ser obtenida sólo a través de una petición
puede
un
escrita. El personal de la Oficina Principal puede, sin embargo,
requerimiento del código, o el pedir la revisión de una
remitir a la persona que está llamando a cualquiera de esos
ser
el
de
obtener
una
interpretación
de
provisión en el código.
consultores cuyos nombres están en los archivos de la Oficina
F2.3 Contenido de la Pregunta. La pregunta debe ser
Principal de AWS.
concisa, pero completa, para permitir al Comité una
comprensión rápida y completa del punto de la pregunta. Los
345
F6. El Comité de Soldadura Estructural
Las actividades del Comité de Soldadura Estructural, en
consideración con las interpretaciones, están estrictamente
limitadas
a
las
interpretaciones
de las
estipulaciones
existentes sobre la base de nueva información o tecnología.
Ni el Comité ni el personal están en posición de ofrecer
servicios interpretativos o de consulta en: (1) problemas
específicos de ingeniería, o (2) requerimientos del código
aplicados a construcciones fuera del alcance del código o
puntos cubiertos por el código. En tales casos, el Consultor
deberá buscar la ayuda de un ingeniero competente, con
experiencia en el campo de un interés particular.
346
Anexo G
Angulo Diedro Local
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
347
180°
Soldadura
Eje de soldadura a
cualquier punto “P”
Ángulo Diedro
Valores de
Valores de
Valores de
348
Valores de
Valores de
Valores de
Valores de
Valores de
Valores de
349
Valores de
Valores de
Valores de
Valores de
Valores de
Valores de
350
Valoreas de
Valores de
Valores de
Valores de
Valoreas de
Vlores de
351
Anexo H
Contenidos de WPS Precalificados
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
352
La soldadura precalificada requiere un WPS escrito dirigido a las siguientes subsecciones del código aplicables a
soldaduras preocupantes, además de los requerimientos para un WPS escrito, este código informa sobre muchos otros
requerimientos y limitaciones para la soldadura precalificada. La organización, que use soldaduras precalificadas, deberá
cumplir con todos los requerimientos relevantes.
La especificación del WPS deberá cumplir con las necesidades del usuario. Puede hacerse referencia a los ítems
con las tolerancias del armado estructural.
1.2
2.3.1.4
Limitaciones
Tamaño de la Soldadura Efectivo (Ranura -
5.2.2
Sobresaliente )
2.3.4.2
Metal Base para Soldaduras con planchas de
extensión, Backing, y Separadores
Tamaño máximo de la Soldadura de Filete en
5.3.1.2
Uniones de Traslape
Conveniencia de la Clasificación de
Soldaduras (consumibles)
2.3.3
Extremo de la Ranura
5.3.2
Electrodos SMAW
3.2.1
Uniones-T Inclinadas
5.3.3
Electrodos y Fundentes SAW
3.3
Combinación Metal Base / Metal de Aporte
5.3.4
Electrodos GMAW/FCAW
3.5
Requerimientos de Temperatura Mínima de
5.5
Variables del WPS
Precalentamiento y entre pasadas (todas las
5.7
Entrada de calor para aceros Templados y
subsecciones)
3.6
Revenidos
Limitación de Variables del WPS (todas las
5.10
Backing (todas las subsecciones)
subsecciones)
5.14
Tamaños Mínimos de la Soldadura de Filete
3.7
Requerimientos Generales del WPS
5.15
Preparación del Metal base (todas las
3.9.3
Requerimientos de Soldaduras de Filete –
3.10
subsecciones)
Uniones en T inclinadas
5.22.1.1 Superficie Rasante
Requerimientos de Soldaduras tipo tapón
5.25
redondo y tipo tapón alargado
Técnica para Soldaduras tipo tapón redondo y
tipo tapón alargado
3.12
Requerimientos PJP (todas las subsecciones)
5.27
3.13
Requerimientos de Soldadura de Ranura CJP
5.30.1
Limpieza En Proceso
7.5.5
Opciones de Soldadura de Filete FCAW,
Porciones
Cambios de la Variable Esencial del
PQR
GMAW, SMAW (todas las subsecciones)
7.7.5
Específicas
Recalificación del WPS para SMAW,
de la Tabla
SAW,
4.5
Peeneing (todas las subsecciones)
GMAV, FCAW, y GTAW
353
Reparación del Area eliminada
Anexo J
Prácticas Seguras
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
354
Este anexo abarca muchos de los elementos básicos de seguridad general para los proceso de soldadura al arco.
Incluye muchos, pero no todos los aspectos de seguridad relacionados con la soldadura estructural.
Los peligros que pueden encontrarse y las prácticas que minimizarán las lesiones al personal y los daños a la
propiedad se revisan aquí.
D1. PELIGROS ELECTRICOS
piel y sistema respiratorio a complicaciones más
Las descargas eléctricas pueden matar. Sin
embargo,
se
pueden
prevenir.
Partes
severas. Los efectos pueden ocurrir inmediatamente o
eléctricas
más tarde. Los humos pueden causar síntomas como
expuestas no deben tocarse. Lea y entienda las
nauseas, dolor de cabeza, mareos y el humo del metal,
instrucciones del fabricante y las recomendaciones de
fiebre.
prácticas
seguras.
Instalaciones
conexiones
a
operación
tierra,
defectuosas,
incorrecta
y
Una ventilación suficiente, escape en el arco o
el
ambas, deben usarse para mantener los humos y gases
mantenimiento de equipo eléctrico, son todas fuentes de
lejos de las áreas de respiración y el área de trabajo en
peligro.
general.
Todo el equipo eléctrico y los componentes
Para información más detallada en cuanto a
deberán ser conectados a tierra. Una conexión separada
humos y gases producidos por varios procesos de
se requiere para la conexión a tierra
soldadura, vea Referencias 1,4 y 11.
J3. Ruido
Los conductores eléctricos no deberan ser
confundidos con una conexión a tierra.
El ruido excesivo es un peligro conocido para
Para prevenir descargas eléctricas, el área de
la salud. La exposición a ruidos excesivos puede causar
trabajo, el equipo y ropa deberán ser mantenidos secos
la pérdida de la audición. Esta pérdida de la audición
todo el tiempo. Guantes secos y zapatos con suela de
puede ser total o parcial, y temporal o permanente. Los
goma deberán usarse. El soldador deberá permanecer
ruidos excesivos afectan adversamente la capacidad
en un piso seco o en una plataforma aislada.
auditiva. Además, hay evidencia de que el ruido
Cables y conectores deberán ser mantenidos
excesivo afecta otras funciones y comportamientos
en buenas condiciones.
corporales.
Cables gastados, dañados o descubiertos, no
Equipos de protección personal tales como
deberán usarse. En caso de un golpe de electricidad, el
orejeras o tapones pueden utilizarse. Generalmente,
poder
estos equipos
deberá ser cortado inmediatamente. Si el
rescatista debe sacar a la victima del contacto directo, se
deberán usar materiales no conductores. Un doctor debe
llamarse y un continuo CPR debe ser aplicado hasta que
se restablezca la respiración o hasta que el doctor
llegue. Vea referencias 8,7 y 10.
J2. Humos y Gases
Muchas soldaduras, cortes y proceso anexos
son aceptados solamente cuando los controles de
producen humo y gases que pueden ser dañinos para la
ingeniería no son totalmente efectivos. Vea Referencias
salud. Los humos y partículas sólidas originadas de los
1, 5 y 11.
consumibles de soldadura, el metal base y cualquier
J4. Protección Contra Quemaduras
recubrimiento presente en el metal base. Los gases se
Metal fundido, chispas, escoria y superficies
producen durante el proceso de soldadura o pueden ser
de trabajo calientes, son producidos por la soldadura,
producidos por efectos del proceso de radiación en el
corte y procesos anexos. Esto puede causar fuego o
ambiente
explosión si no se toman medidas de precaución.
que
lo
rodea.
Todos
los
que
estén
relacionados con la operación de soladura deben estar
Han ocurrido explosiones donde se han
informados de los efectos de estos humos y gases.
efectuado
soldaduras
y cortes
en
espacios
que
Los posibles efectos de la sobre - exposición a
contienen gases inflamables, vapores, líquidos o polvo.
estos humos y gases van desde la irritación de los ojos,
Todo material combustible deberá ser eliminado del área
355
de trabajo. Donde sea posible, traslade el trabajo a un
fueron pensadas para proteger a los transeúntes de una
lugar bien alejado de materiales combustibles. Si
exposición incidental.
ninguna acción es posible, los combustibles deberán
(2) La piel expuesta deberá ser protegida con
estar protegidos con un material resistente al fuego.
agentes adecuados y ropa; como se especificó (ver
Todos
referencia 8).
los
materiales
combustibles
deberán
ser
removidos o con seguridad dentro de un radio de 35 pies
(3) El transeúnte que casualmente transita por
(11 mt.) al rededor del área de trabajo.
lugares de operaciones de soldadura, deberá estar
La soldadura o el corte no deben hacerse en
protegido por el uso de pantallas, cortinas o una
una atmósfera que contenga reactivos peligrosos o
adecuada distancia de los pasillos, pasarelas, etc.
gases inflamables, vapores, líquidos o polvo. No se debe
(4) Lentes de seguridad con protecciones
aplicar calor a contenedores que han almacenado
laterales que tengan protección ultravioleta, han sido
sustancias desconocidas o un material combustible
presentados para entregar protección de la radiación
cuyos contenidos, cuando son calentados, pueden
ultravioleta producida por la soldadura al arco.
producir
vapores
inflamables
o
explosivos.
Referencias Citadas
Una
ventilación adecuada deberá proporcionarse en áreas de
(1) American Conference of Govermental
trabajo para evitar la acumulación de gases, vapores o
Industry Hygienists (ACGIH). Threshold limit values for
polvos inflamables. Los contenedores deberán limpiarse
chemical substances
y depurados antes de aplicarles calor.
workroom
enviroment.
and physical agents
Cincinnati,
Ohio:
in the
American
Para más información detallada en cuanto a
conference of Govermental Industry Hygienists (ACGIH).
peligros de incendio en operaciones de corte y
(2) American National Standards Institute.
Practice for occupational and educational eye and face
soldadura, vea referencias 6, 8, 9 y 11.
J6. Radiación
proteccion,
Soldadura,
corte
y
operaciones
anexas
pueden producir energía radiante (radiación), dañina
ANSI Z87.1. New York: American National Standards
para la salud. Todos deberían estar informados de los
Institute.
efectos de esta energía radiante.
(3) American National Standards Institute.
Personal Protection - Protective Footwear, ANSI Z41.1.
La energía radiante, podría ser ionizante (tal
como los rayos X) o no-ionizante (tal como los rayos
New York: American National Standards Institute.
(4) American Welding Society. Fumes and
ultravioleta, luz visible o infrarroja). La radiación puede
producir
una
variedad
de
efectos
tales
gases in the welding environment, AWS report. Miami,
como:
quemaduras a la piel y daños oculares, esto ocurre en
Florida: American Welding Society.
(5) American Welding Society. Method for
caso de exposición excesiva.
Algunos procesos tales como: soldaduras de
sound level measurement of manual arc welding and
resistencia y soldadura de presión fría, comúnmente
cutting processes, AWS F6.1. Miami, Florida. American
producen cantidades insignificantes de energía radiante.
Welding Society.
Sin embargo, la mayoría de las soldaduras al arco y
(6) American Welding Society. Recommended
procesos de corte (excepto por arco sumergido, cuando
safe practices for the preparation for welding and cutting
se
containers piping, AWS F4.1. Miami, Florida: American
usa
apropiadamente),
soldadura
con
láser
y
soldadura con soplete, corte, o soldadura pueden
Welding Society.
(7) American Welding Society. Safe Practices.
producir cantidades de radiación no-ionizante, de
manera tal, que se necesiten medidas precautorias.
(Reprint from Welding Handbook, Volume 1, English
La protección de posibles efectos de radiación
Edition) Miami, Florida: American Welding Society.
(8) American Welding Society. Safety in
dañina incluye lo siguiente:
welding, cutting and allied processes. ANSI Z49.1.
(1) Los arcos de soldadura no deben mirarse,
excepto a través de una placa de filtro (vea Referencia
Miami, Florida: American Welding Society.
2). Cortinas transparentes para soldadura, no fueron
(9) National Fire Protection Association. Fire
pensadas como placas de filtro de soldadura, sino,
prevention in use of cutting and welding processes,
356
NFPA Standard 51B. Quincy, Massachusetts: National
Fire Protection Association.
(10) National electric code. NFPA no. 70.
Quincy,
Massachusetts:
National
Fire
Protection
Association.
(11)
Occupational
Safety
and
Health
Administration. Code of federal regulations, Title 29
subtitle B, chapter XVII, part 1910; Occupational Safety
and Health Standards. Washington, DC: U.S. Goverment
Printing Office.
Anexo K
Examen UT (prueba ultrasónica) de Soldaduras por Técnicas Alternativas
(Este anexo no es parte del AWS D1.1/D1.1 M: 2002, Código de Soldadura Estructural - Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
357
K1. General
referencia. Para un control máximo de la medición de la
El propósito de este Anexo, es describir las técnicas
irregularidad, el énfasis se ha puesto en: el procedimiento UT
alternativas para soldadura UT (prueba ultrasónica). Las
(prueba ultrasónica) que se escribirá y calificará; los
técnicas descritas son métodos probados. Las técnicas
requerimientos
alternativas presentadas requieren procedimientos escritos
requerimientos de instrumentación y calibración de las UT
calificados, calificaciones especiales para el operador UT
AWS reconoce las limitaciones inherentes e inconsistencias
(prueba ultrasónica) y métodos especiales de calibración
de la inspección UT para la medición y caracterización de la
necesarios para lograr la exactitud requerida en cuanto a
irregularidad. Las exactitudes que se logren, requieren que
medición de la irregularidad. El uso de este Anexo y los
sean probadas por el técnico UT usando los procedimientos y
procesos resultantes desarrollados, incluso el criterio de
equipos aplicables.
técnico
en
UT,
y
los
deberán entregarse al Ingeniero. AWS no exige exactitudes
del Ingeniero.
Este Anexo no es obligatorio, a no ser que el
lo
del
Los resultados del procedimiento de calificación
aceptación aplicable, están sujetos a la aprobación por parte
Ingeniero
especiales
especifique. Cuando
se
especifique,
sin
posibles para usar los métodos aquí contenidos.
K3. Procedimiento UT
Todas
embargo, el total de los requerimientos contenidos aquí
las
UT
(prueba
ultrasónica)
deberán
(según sea aplicable) serán considerados como obligatorios,
realizarse en conformidad con un procedimiento escrito, el
a menos que sean modificados específicamente por el
cual deberá contener un mínimo de la siguiente información
Ingeniero y por escrito.
con respecto al método y a las técnicas de inspección UT
Requerimientos aplicables del código con respecto
a la calificaciones sobre instrumentación y del operador,
excepto
como
es
exigido
aquí,
deben
usarse
(prueba ultrasónica):
(1)
Los tipos de configuraciones de las uniones de
(2)
Criterio de aceptación para los tipos de uniones de
soldadura que vayan a examinarse.
para
complementar este Anexo. Sin embargo, no es la intención
los
soldadura a examinarse (criterio adicional cuando el
requerimientos existentes de la Sección 6 del código, ya que
criterio de aceptación de la Sección 6, Parte C no es
los
requerido por el Ingeniero.
que estas
técnicas
procedimientos
se usen para complementar
y
las
técnicas
especificadas
son
completas y representan un enfoque diferente para las
(3)
Tipo de equipo UT (fabricante, número de modelo,
número de serie)
soldaduras, Pruebas UT.
(4)
Parte A
Tipo de transductor, incluyendo frecuencia, tamaño,
forma, ángulo y tipo de cuña, si es que es diferente de
Procedimientos Básicos de UT (prueba ultrasónica)
las que están en 6.22.6 o 6.22.7
(5)
K2. Introducción
El procedimiento básico de UT (prueba ultrasónica),
los requerimientos de instrumentación y del operador
contenidos en la parte A son necesarios para asegurar una
máxima exactitud en la medición y evaluación de la
irregularidad. Los métodos descritos aquí, no son nuevos.
requerimientos del equipamiento.
(6)
25 años. Aunque ellos no se han sido prohibido, no se han
organizado y no están específicamente dispuestos para el
uso en documentos AWS. Algunos de los métodos incluidos
en esta sección también están contenidos en el API RP 2X
del American Petroleum Institute, Prácticas Recomendadas
para Inspección Ultrasónica de Construcciones Estructurales
Costeras y Pautas para la Calificación de Técnicos en
Ultrasonido. Información adicional puede obtenerse para
358
Tipo de bloque(s) de prueba de calibración con los
reflectores de referencia apropiados.
(7)
Método de calibración e intervalo de calibración.
(8)
Método para examinar las laminaciones previa a la
evaluación de la soldadura; si el método es diferente de
Ellos han sido usados por otras empresas incluyendo la
construcción naval y estructuras costeras, durante los últimos
Preparación de la superficie de scanning (exploración) y
6.26.5.
(9)
Identificación del índice de la raíz de soldadura y otros
métodos preliminares.
(10) Modelo de scanning (exploración) y requerimientos de
sensibilidad.
(11) Métodos para determinar la altura de la localización de la
irregularidad y nivel de amplitud de esta.
(12) Método de corrección de transferencia para la aspereza
producción real según opción del usuario. La orientación y
de superficie, recubrimiento de la superficie y curvatura,
tolerancias para la ubicación del reflector está señalado en la
si es posible.
Figura K-1. Una calibración recomendada del bloque están
(13) Método
examen
señaladas en la Figura K-2. Posibles usos alternativos del
completado. Esta verificación se puede hacer aplicando
para
verificar
la
precisión
del
reflector se indican en la Figura K-3. Cuando se coloca en
una nueva UT (prueba ultrasónica), otra verificación,
soldaduras tipo modelo simulado y secciones de piezas
otros métodos NDE, un espécimen de macrografía,
soldadas, el reflector debería estar en una localización donde
rebaje u otras técnicas visuales siempre que sean
sea difícil dirigir el haz de sonido, por consiguiente, garantizar
aceptadas por el Ingeniero.
la detección de las irregularidades en todas las áreas de
(14) Requerimientos de documentación para exámenes,
interés.
K6. Métodos de Calibración
incluyendo cualquier verificación realizada.
(15) Requerimientos para la retención de la documentación.
Los métodos de calibración aquí descritos, son
El procedimiento escrito deberá ser calificado probando
considerados aceptables y se usan para lograr estos
soldaduras tipo modelo simulado, las cuales representan
procedimientos alternos UT. El código reconoce que otros
las soldaduras de producción que van a ser examinadas.
métodos de calibración pueden ser preferidos por el usuario
Las soldaduras tipo modelo simulado, deberán ser
individual. Si otros métodos son usados, deberían producir
seccionadas,
y
resultados, los cuales pueden demostrar que sean al menos
documentadas para probar la realización satisfactoria del
iguales a los métodos aquí recomendados. El reflector
procedimiento. El procedimiento y toda la información
estándar descrito en K5 deberá ser considerado el reflector
sobre calificación deberá ser aprobada por un individuo
estándar para estos y para todos los otros métodos que
examinadas
apropiadamente
que haya sido certificado con el Nivel III en UT (prueba
puedan usarse.
ultrasónica) examinado en conformidad con ASNT SNT-
K6.1 Sensibilidad Estándar. La sensibilidad estándar
TC-1A y que será posteriormente calificado por su
debería consistir de la siguiente suma:
experiencia en el examen de los tipos de uniones de
(1)
soldadura específicas a ser examinadas.
reflector estándar, más
(2)
K4. Operador UT y Equipo.
(3)
especiales requeridas. y cuando la altura y la longitud de la
de
la
Distancia.
Corrección de la Transferencia. Ajuste para tipo de
material, perfil y condiciones scanning de la superficie
irregularidad se requieran, deberán demostrar habilidad y
como se describen a continuación:
exactitud para determinar estas dimensiones.
Para la estandarización precisa de sensibilidad, la
El equipo de UT deberá alcanzar los requerimientos
corrección de transferencia deberá efectuarse. Esto
de 6.22 como es requerido en este Anexo. El equipo
asegurará que las diferencias en propiedades acústicas,
alternativo que utiliza computarización, sistema de imágenes,
superficies de scanning y los perfiles entre la calibración
scanning mecanizado, y dispositivos para registrar, deben ser
estándar y el bloque de calibración se utilicen cuando se
usados cuando el Ingeniero lo califique y acepte. Los
realice la calibración estándar de sensibilidad. Los
transductores con una frecuencia por sobre de 6 MHz, con
valores de la corrección de transferencia deberían ser
tamaños inferiores a 1/4 de pulgada (6mm) y de cualquier
determinados inicialmente antes del examen y cuando
tamaño pueden usarse siempre que ellos sean incluidos en el
varía el tipo de material, forma, espesor y superficies de
procedimiento y calificados apropiadamente.
scanning, tales valores diferentes excedan ±25% de los
K5. Estándar de Referencia
deberá
Amplitud
medio y máximo, que vaya a examinarse.
usar el procedimiento escrito, incluyendo todas las técnicas
estándar
de
múltiples a profundidades que representan el mínimo,
6.27.2, el operador de UT deberá demostrar habilidad para
reflector
Corrección
Determinados por indicaciones de reflectores estándar
Además de los requerimientos de 6.14.6, 6.21, y
El
Sensibilidad Básica. La indicación maximizada del
tenerun
valores originales esperados. Los valores de corrección
orificio
de transferencia deberán determinarse como se muestra
taladrado lateral de 1.5 mm de diámetro o equivalente. El
en la Figura K-4.
reflector deberá colocarse en cualquier diseño del bloque de
calibración, soldadura tipo modelo simulado o parte de la
359
K6.1.1 Sensibilidad de Scanning. La sensibilidad
la distancia) establecida o los métodos electrónicos usados
de scanning debería ser la sensibilidad estándar +
para ubicar las indicaciones de la pantalla, que representa el
aproximadamente 6-12 dB, o como se requiera para
reflector estándar a diversas profundidades seleccionadas. La
verificar la penetración del sonido desde indicaciones de
DAC deberá ser ajustada, basándose en los resultados de la
los reflejos de la superficie. La evaluación de la
corrección de transferencia. Los métodos de calibración de la
indicación
la
sensibilidad descritos aquí no son esenciales cuando el
sensibilidad estándar, excepto que esta no sea requerida
tamaño real de la irregularidad (altura y largo) sea requerida.
si la alta o baja sensibilidad es más apropiada para
En este caso, solo es necesario mantener la sensibilidad
determinar el tamaño máximo de la irregularidad (altura
suficiente en toda la parte que está siendo inspeccionada
y longitud).
para que todas las irregularidades se encuentren y sean
debería
realizarse
refiriéndose
a
K6.2 Onda de Compresión
debidamente evaluadas.
K6.2.1 Profundidad (Barrido Horizontal). Las,
K7. Scanning
indicaciones de reflejos múltiples obtenidos del espesor de la
Scanning deberá ser como se describió en 6.32 y
calibración estándar o del área calibrada del tipo de modelo
6.27.7. Además, para aplicaciones especiales no cubiertas en
simulado o de la producción de estructuras soldadas que
la referencia del código que se describen, los métodos de
deberían usarse como se muestra en la Figura K-5. La
scanning de la Figura K8 deberán ser usados, según sea
exactitud de la calibración deberá estar dentro de un ±5% del
aplicable.
espesor real para el exámen de los metales base para
laminaciones y ±2% para determinar el tamaño (altura) y
K8. Métodos de Caracterización de la Irregularidad de la
posición de la irregularidad.
Soldadura
K6.2.2 Calibración de Sensibilidad (estándar). La
K8.1 Las irregularidades deben ser caracterizadas como
unidad de búsqueda debería estar ubicada sobre los
sigue a continuación:
reflectores estándar a un mínimo de 3 profundidades par
(1) Esférica (poros individuales y porosidad ampliamente
asegurar una cobertura en todo el espesor para ser
separada, escoria no alongada).
inspeccionado en conformidad con la Figura K-6. Los valores
(2) Cilíndrica (escoria
de dB obtenidos de las indicaciones maximizadas de cada
alargada, poros alineados de la
porosidad, cordones de soldadura en orificios.
reflector deberán ser registrados y una (DAC) Curva de
(3) Plana (fusión incompleta, penetración inadecuada de la
unión, grietas)
K8.2 Los siguientes métodos deberán ser usados para
Amplitud de la Distancia establecida o métodos electrónicos
deberán usarse para conocer la indicación de la ubicación en
determinar las características básicas de la irregularidad:
la pantalla, la cual representa el reflector estándar en varios
K8.2.1 Esférica: El sonido es reflejado equitativamente en
espesores que vayan a examinarse.
todas direcciones. La indicación permanece básicamente sin
K6.3 Onda Corte
cambio, mientras la unidad de búsqueda se mueve alrededor
K6.3.1 Profundidad (Barrido Horizontal). Las
de la irregularidad esférica como se muestra en la Figura K-9.
indicaciones de los reflectores estándar seleccionados
K8.2.2 Cilíndrica: El sonido es reflejado equitativamente en
deberían usarse para cubrir la máxima profundidad durante la
una dirección, pero se cambia en otras direcciones. Las
inspección, en conformidad con la Figura K-7. La exactitud
indicaciones permanecen básicamente sin cambios cuando la
debería estar dentro de un ±1% para facilitar la medida de
unidad de búsqueda se mueve en una dirección, pero cambia
altura de la más precisa de la irregularidad. La técnica del
drásticamente cuando se mueve en otras direcciones, como
retardo deberá ser usada para irregularidades con una
se muestra en la Figura K-10.
profundidad mayor que 1,5 pulgadas aproximadamente para
K8.2.3 Plana: El sonido es reflejado a su máximo solo desde
maximizar la lectura de la profundidad de la irregularidad de
un ángulo de incidencia con uno plano. La indicación se
manera más exacta (y la altura de la irregularidad).
cambia con cualquier movimiento angular de la unidad de
K6.3.2 Sensibilidad (estándar). Los reflectores
búsqueda, como se muestra en la Figura K-11. Las
estándar ubicados a profundidad mínima, media o máxima,
indicaciones de grietas típicamente tienen múltiples puntos
bajo la superficie, a ser usados para exámenes deberán
culminantes, como resultado de las muchas facetas de
utilizarse en conformidad con la Figura K-7. Las indicaciones
irregularidad usualmente presentes.
deberían ser maximizadas y una DAC (curva de amplitud de
360
K9.3.2 La unidad de búsqueda deberá moverse de a un
K9. Tamaño de la Irregularidad de la Soldadura y Métodos
extremo de la irregularidad mientras se mantiene parte de la
de Localización
indicación visible en la pantalla todo el tiempo hasta que la
K9.1 Calibración. La calibración debería basarse en la
indicación baje completamente a la línea base. La unidad de
profundidad de la superficie en conformidad con K6. Las
búsqueda deberá ser movida para atrás hacia la irregularidad,
irregularidades deben medirse con el más alto nivel de
hasta que la indicación de altura alcance el 50% de la
exactitud alcanzable, usando los métodos descritos en esta
máxima altura original, obtenida cerca del extremo, en
sección; sin embargo, se le recuerda al usuario que UT
conformidad con B de la Figura K-13. La ubicación deberá ser
(prueba ultrasónica), como todos los otros métodos NDT
(prueba
no
destructiva)
entregan
dimensiones
marcada al extremo de la irregularidad en la superficie de
de
scanning o soldada en línea con la marca de indicación
irregularidad relativas.
máxima de la unidad de búsqueda. Esta marca deberá ser
realizada cuidadosamente usando un método de marcación
La orientación y forma de la irregularidad, junto con las
de línea fina.
limitaciones del método NDT (pruebas no destructivas),
pueden
resultar
en
variaciones
significativas
K9.3.3 Los pasos de arriba deberán ser repetidos para
entre
localizar
dimensiones relativas y reales.
K9.2 Altura. La altura de la irregularidad (dimensiones de
extremo
opuesto
de
la
irregularidad
en
cuidadosamente.
profundidad) deberá ser determinada usando los siguientes
K9.3.4 La longitud de la irregularidad deberá obtenerse
métodos:
midiendo la distancia entre las dos marcas, en conformidad
K9.2.1 La indicación de la altura deberá ser maximizada,
con la figura K-13.
moviendo la unidad de búsqueda hacia y desde la
K9.4 Localización - Profundidad bajo la Superficie de
irregularidad, en conformidad con A de la Figura K-12. La
Scanning. La localización de la profundidad de
indicación de la altura deberá ser ajustada a un valor
las
irregularidades puede ser leída directamente desde la escala
conocido (ejemplo: 80% de la altura total de la pantalla
de línea base de la pantalla horizontal cuando se usen los
[FSH]).
métodos descritos arriba para determinar la altura de la
K9.2.2 La unidad de búsqueda deberá moverse hacia la
irregularidad. La localización informada deberá ser el punto
irregularidad hasta que la indicación de altura empiece a bajar
determinado
rápida y continuamente hacia la línea base. La localización
más
profundo,
a
menos
que
se
haya
especificado de otra manera para ayudar en funciones de
del borde principal (izquierdo) de la indicación en la ubicación
eliminación.
B en la Figura K-12 con relación a la escala de medición de
K9.5 Localización - A lo largo de la Longitud de la
línea base de la escala de la pantalla horizontal, deberá ser
Soldadura. La localización de la irregularidad desde un punto
conocida. una escala de división de 0.10 pulgadas [2.5 mm]
de referencia conocido puede ser determinado midiendo la
o escala métrica deberán usarse.
K9.2.3
el
conformidad con C de la Figura K-13 y deberá ser marcada
distancia desde el punto de referencia a las marcas de
La unidad de búsqueda deberá ser alejada de la
longitud de la irregularidad establecida para la longitud.
irregularidad hasta que indicación de altura empiece a bajar
Deberán hacerse mediciones al principio de la irregularidad, a
rápida y continuamente hacia la línea base. La localización
menos que se especifique de otra manera.
del borde principal de la indicación en la ubicación C de la
K10. Problemas con las Irregularidades
Figura K-12 en relación con la escala de medición de la línea
Los usuarios de UT (prueba ultrasónica) para
base de la pantalla horizontal deberá ser conocida.
exámenes de soldadura deberán estar conscientes de los
K9.2.4 La diferencia matemática entre "B" y "C" deberá
potenciales problemas de interpretación, asociados con las
obtenerse para determinar la dimensión de la altura de la
características de irregularidad de la soldadura.
irregularidad.
K10.1 Tipo de Irregularidad. El sonido ultrasónico tiene una
K9.3 Longitud. El largo de la irregularidad deberá ser
sensibilidad variable a las irregularidades de la soldadura,
determinado usando los siguientes métodos:
dependiendo de su tipo. La sensibilidad relativa se muestra
K9.3.1 La orientación de la irregularidad deberá ser
en la siguiente tabla y deberá ser considerada durante la
determinada por la manipulación de la unidad de búsqueda
evaluación de la irregularidad. Los técnicos de UT pueden
para determinar el plano y la dirección de la indicación más
cambiar la sensibilidad a todos los tipos de irregularidad
fuerte, en conformidad con A de la Figura K-13.
361
cambiando la configuración del instrumento de UT, buscando
K10.5 Localización. La localización de las irregularidad
la unidad de frecuencia, el tamaño y los métodos de
dentro de la soldadura y metales base adyacentes pueden
scanning,
influir en la capacidad de detección y la evaluación apropiada.
incluyendo
los
patrones
de
scanning
y
acoplamiento.
Las irregularidades cerca de la superficie son a menudo más
Tipo de Irregularidad
(1) Fusión Incompleta
(2) Grietas (superficie)
fáciles de detectar, pero pueden ser más complicadas de
clasificar según su tamaño.
K10.6 Tipo de Uniones de Soldadura y Diseño de la
(3) Penetración Inadecuada
Ranura. El tipo de unión de soldadura y diseño de ranura,
(4) Grietas (sub-superficie)
son factores importantes que afectan las capacidades de la
(5) Escoria (continua)
UT para detectar irregularidades.
(6) Escoria (esparcida)
Los siguientes son factores de diseño que pueden
(7) Porosidad (tubería)
causar problemas y deberán considerarse por sus posibles
(8) Porosidad (agrupación)
efectos:
(9) Porosidad (esparcida)
Sensibilidad Relativa UT
La más Alta
La más Baja
K10.2 La clasificación general de irregularidades puede
(1)
Backings
(2)
Ángulo en bisel
(3)
Ángulos de los componentes de la unión de intercepción.
(4)
Soldaduras PJP
compararse así:
(5)
Soldaduras en T
Clasificación General de Irregularidad
(6)
Componentes tubulares
(a)
plana
(b)
lineal
(c)
esférica
(7)
Aspereza de la superficie de la soldadura y su contorno
K11. Niveles de Amplitud de la Irregularidad e
Irregularidad de Clases de Soldadura
Las siguientes categorías de nivel de amplitud de la
Sensibilidad Relativa UT
irregularidad, deberán ser aplicadas en evaluaciones de
La más Alta
La más Baja
aceptabilidad:
Nota: La tabulación de arriba supone la mejor orientación
Nivel
para detección y evaluación.
1
Igual a o mayor que SSL (ver Figura K-14)
2
Entre el SSL y el DRL (ver Figura K-14)
3
Igual a o menor que el DRL (ver Figura K14)
K10.3 Tamaño. El tamaño de la irregularidad afecta una
interpretación exacta. Las irregularidades con gran altura o
Descripción
SSL = Nivel de Sensibilidad Estándar – según Sección 6.
pequeña, pueden dar una interpretación de tipo plano menos
exacta que las de altura media. Los poros pequeños y
DRL = Nivel no considerado = Menos que el SSL
Clases de Soldadura. Las siguientes clases de soldadura
esféricos son difíciles de medir debido a los cambios rápidos
deberán usarse para la evaluación de la aceptabilidad de la
de la superficie reflectante, los cuales ocurren a medida que
irregularidad:
el haz de sonido es movido a través del componente.
Clase de Soldadura
K10.4 Orientación. La orientación de la irregularidad, afecta
que refleja el sonido directamente de vuelta a la unidad de
S
D
R
X
búsqueda. Las sensibilidades relativas con respecto a la
K12. Criterio de Aceptación - Rechazo
la sensibilidad de la UT ya que la sensibilidad más alta es la
orientación y tipos de irregularidades son opuestas a las
Tabla K-1 deberá aplicarse cuando la amplitud y longitud son
incrementar la sensibilidad para la orientación y los tipos de
los factores principales y la altura máxima de irregularidad no
irregularidad, seleccionando el ángulo del haz de luz, el cual
es conocida o especificada.
es más normal para el plano de la irregularidad y superficie
K12.2 Tamaño. Cuando el tamaño máximo de la irregularidad
reflectante. La selección de ángulos que califica con el ángulo
aceptable (altura y longitud) es conocido y especificado por el
de la ranura aumentará la sensibilidad para irregularidad de
plano
y
lineal,
las
cuales
pueden
ocurrir
Estructuras cargadas estáticamente
Estructuras cargadas cílclicamente
Estructuras tubulares (substituto para RT)
Conexiones tubulares en T-, Y,- K-.
K12.1 Amplitud. El criterio de aceptación - rechazo de la
mostradas en tablas anteriores. El técnico de UT, puede
tipo
Descripción
Ingeniero, el tamaño real (tanto la altura y longitud) junto con
más
la localización (profundidad y a lo largo de la soldadura)
probablemente a lo largo del plano.
362
deberán ser determinadas e informadas. La evaluación final y
terminar (1) en la entrega de un set completo al Propietario, o
la aceptación-rechazo, deberá ser por parte del Ingeniero.
(2) un año completo después de la completación del trabajo
del Contratista, siempre que al Propietario se le entregue una
K13. Preparación y Disposición de informes
Un
informe
deberá
hacerse
notificación por escrito.
identificando
claramente el trabajo y el área de inspección del operador de
UT al momento del exámen. El informe, como mínimo, deberá
contener la información señalada en el formulario de muestra
de la Figura K-15. La caracterización de la irregularidad UT y
la categorización siguiente e informe deberán limitarse a
esféricos, cilíndricos y planos, solamente.
Cuando
se
especifique,
las
irregularidades
aproximadas al tamaño rechazable, particularmente aquellas
donde haya alguna duda en su evaluación, deberán ser
también informadas.
Antes que una soldadura sea sometida a UT por el
Contratista para que el Propietario acepte, todos los informes
pertinentes a la soldadura, incluyendo cualquiera que muestre
una calidad previa inaceptable anterior a la reparación,
deberá ser remitida al Propietario al término del trabajo. La
obligación del Contratista de retener los informes UT deberá
Superficie de Scanning
363
Superficie Reflectora
Notas Generales:
d1 = d2 ± 0.5 mm
d3 = d4 ± 0.5 mm
SP1 = SP2 ± 1mm
SP3 = SP4 ± 1 mm
Las tolerancias de arriba deben considerarse como apropiadas. El reflector debe, en todos los casos, colocarse de una
manera que permita el máximo reflejo e indicación de la UT. (Este es un comentario general para todas las notas del
Anexo K.)
Figura K-1 -- Reflector de Referencia Estándar (ver K5)
Nota General: Las dimensiones deberán requerirse para ajustar las unidades de búsqueda para la trayectoria del sonido de
distancias requeridas.
Figura K-2 -- Bloque de Calibración Recomendado (ver K5)
364
(A) SOLDADURA DE RANURA CON BACKING
(B) SOLDADURA DE RANURA PJP
(C) SOLDADURA DE RANURA DE ESQUINA
(D) SOLDADURA DE EN T
(E) SOLDADURAS DE RANURA EN T-, Y-, K-
Figura K-3 -- Reflector Estándar Típico
(Ubicado en Soldadura Tipo Simulación y Soldaduras de Producción) (ver K5)
365
Nota General:
Procedimiento: (1) Coloque dos haces de ángulos similares en las unidades de búsqueda en el bloque de calibración o de
tipo simulación que se utilizará en la posición que se muestra arriba.
(2) El uso a través de métodos de transmisión maximiza la indicación obtenida y logra un valor dB de la indicación.
(3) Transfiera las mismas dos unidades de búsqueda a la parte a ser examinada, oriente en la misma dirección en la cual se
realizará el scanning, y logre un valor dB de indicaciones como se explica en las últimas tres localizaciones.
(4) La diferencia en dB entre el bloque de calibración o de tipo de simulación y el promedio de lo que se obtiene de la
parte examinada debe registrarse y usarse para ajustar la sensibilidad estándar.
Figura K-4 -- Corrección de Transferencia (ver K6.1)
1°
2°
3°
4°
Figura K-5 -- Profundidad de la Onda de Compresión (Calibración del Barrido Horizontal)
(ver K6.2.1)
366
DAC
Bloque Alterno
Figura K-6 -- Calibración de la Sensibilidad de la Onda de la Compresión (ver K6.2.2)
Profundidad Profundidad
Profundidad
DAC
Profundidad bajo la Superficie
DAC
Ejemplo:
La
técnica
del
retardo
para
irregularidades entre 1.5 - 2.5 pulgadas [38.10 63.50 mm] para una exactitud mayor en la
determinación de la localización de profundidad y
en la medición de la altura.
Retraso
Figura K-7 -- Distancia de la Onda del Corte y Calibración de la Sensibilidad (ver K6.3.1)
367
Onda de
Compresión
Escaneo pasado
BMHAZ
ESMERILADO PLANO DE LA SOLDADURA
ESMERILADO ENRASADO DE LA SOLDADURA
(PREFERIDO)
Escaneo
Pasado
BMHAZ
Ondulación del Corte
Distancia
Fijada
Cuando sea accesible
Cuando sea
Accesible
Distancia
Fija
Notas Generales:
Destaque el scanning de lo contrario, la unidad de búsqueda deberá estar a una distancia fija de
la soldadura, mientras se escanea hacia debajo de la soldadura.
La sección transversal de scanning se muestra. Se supone que el scanning también se efectuará completamente hacia
debajo de toda la longitud de la soldadura, con un mínimo de 25% de traslape para asegurar un 100% de cobertura.
Todas las posiciones de scanning mostradas pueden no requerirse para una cobertura total. Las posiciones opcionales
se dan en caso de que la inaccesibilidad impida el uso de algunas posiciones.
Figura K-8 -- Métodos de Scanning (ver K7)
368
Vista Plana
A
B
C
Nota General: La amplitud y la profundidad son inalterables, cuando la
unidad de búsqueda se mantiene a una distancia constante de la
irregularidad y se mueve alrededor de la misma.
Figura K-9 -- Características de la Irregularidad Esférica (ver K8.2.1)
Vista Plana
A
B
C
La amplitud cae rápidamente mientras que se cambia la posición de la
unidad de búsqueda desde un ángulo incidente al normal con la
irregularidad.
Vista Lateral
La amplitud permanece inalterable (asumiendo calibración igual de
la sensibilidad y ajuste para la atenuación), la distancia cambia con
el ángulo (a menos que el calibrado sea el mismo) mientras que el
sonido se mueve alrededor de la irregularidad.
El mismo ángulo
Vista Lateral
La amplitud cae rápidamente, mostrando poca o ninguna indicación
de irregularidad con el mismo ángulo, pero la distancia cambia a
medida que la unidad de búsqueda se mueve hacia la irregularidad
y se aleja de ella.
Figura K-10 -- Características de la Irregularidad Cilíndrica (ver K8.2.2)
369
Vista Plana
La amplitud cae rápidamente a medida que la posición de la unidad
de búsqueda se cambia de un ángulo incidental normal con la
irregularidad.
Vista Lateral
La amplitud cae ligeramente al primer movimiento de la unidad de
búsqueda, hasta que luego disminuye rápidamente. Una envoltura de
movimiento a lo largo de la línea base, muestra la altura de la
irregularidad mientras la búsqueda se mueve hacia la irregularidad y
lejos de ella.
Figura K-11 -- Características de la Irregularidad Plana (ver K8.2.3)
Maximizar la indicación de
altura y ajustar a un valor
conocido.
Mover la unidad de búsqueda hacia
la irregularidad, hasta un punto
donde
la
indicación
cae
rápidamente hasta la línea base.
Marque o señale la ubicación.
Separar la unidad de búsqueda de
la irregularidad hasta un punto
donde la indicación disminuye
rápidamente a la línea base.
Marque o señale la localización.
La localización de la irregularidad es desde la superficie de scanning, mientras se mide a lo largo de la pantalla.
h = Dimensión de la altura de la Irregularidad
Figura K-12 -- Dimensión de la Altura de la Irregularidad (ver K9.2)
370
Determine
la
orientación
de
la
irregularidad y la altura de la indicación
mínima y máxima.
Mueva la unidad de búsqueda al extremo
de la unidad B, hasta que la indicación
disminuya a la mitad de la altura, cerca del
extremo. Señale la superficie de scanning
adyacente a la marca de referencia del
haz del centro, de la unidad de búsqueda.
Mueva la unidad de búsqueda al extremo
de C y repetir B, anterior. El largo de la
indicación (L) es la distancia entre ambas
marcas.
Marca de referencia de la pieza soldada
L = Largo total de la irregularidad
.
La localización de la irregularidad a lo largo de la soldadura es desde la
marca de referencia de la pieza soldada
Figura K-13 -- Dimensión de la longitud de la Irregularidad (ver K9.3)
Nota General: La pantalla visual se puede marcarse para mostrar
el SSL establecido durante la calibración de sensibilidad con el
DRL localizado 6 dB más abajo.
Figura K-14 -- Marcas en la Pantalla Visual (ver K11)
371
Página
Proyecto
de
Informe No.
I.Soldadura
Espesor
Procedimiento UT No.
Clase
Técnica
Instrumento UT
U. búsqueda: No.
Ángulo
Frecuencia
Tamaño
RESULTADO (identificar y describir cada irregularidad)
No.
Localización desde
Nivel de la
Amplitud
Longitud
Altura
Gráfico (identificar cada irregularidad listada arriba)
Técnica NDT
Contratista
Fecha Examinada
Aprobación
Fecha de Aprobación
Figura K-15 -- Informe de UT (Procedimiento Alternativo) (ver K13)
372
Comentarios
Tabla K-1
Criterio de Aceptación-Rechazo (ver K12.1)
Nivel máximo logrado de
Longitudes Máximas de la Discontinuidad por Clases de Soldadura
la Amplitud de la
Cargada
Irregularidad
Estáticamente
Cargada Cíclicamente
Nivel 1 - Igual o mayor 5dB sobre SSL = 5dB
sobre
SSL
Clase Tubular R
= Ver Figura 6.7
que SSL (ver K6.1 y ninguno permitido 0 a ninguno permitido 0 a 5
Figura K14)
Clase Tubular X
Ver
Figura
6.8
(utiliza altura)
5 dB y mayores SSL dB y mayores SSL = 1/2
=
3/4
pulgadas pulgadas [12mm]
[20mm]
Nivel 2 - Entre el SSL y el 2 pulgadas [50mm]
DRL (ver Figura K14)
Mitad ½ de soldadura = Ver Figura 6.7
Ver
2pulgadas [50mm]
(utiliza altura)
Tope y fondo 1/4 de
soldadura
¾
pulgadas
[20mm]
Nivel 3 - Igual a o menor No considerar (cuando esté especificado por el Ingeniero, registre información)
que el DRL (ver Figura K14)
373
Figura
6.8
Anexo L
Parámetro Alfa Ovalizador
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
La Figura L-1 entrega una formula y define los términos
Para cálculos a mano, el diseñador podría
usados para la composición de un valor del parámetro
preferir las formas más simples de alfa dadas en la
alfa
Tabla 2.9. Sin embargo, estas no cubren los casos
α de ovalización de la cuerda cuando se diseñan
uniones tubulares multiplanares. Los valores de alfa
multiplanares donde puedan aplicarse valores mayores
obtenidos son compatibles tanto con el diseño de
de alfa (por ejemplo, 3.8 para una unión transversal tipo
resistencia estática (Tabla 2.9) y el de fatiga (Nota 5 y
cubo con 4 componentes secundarios), y requiere una
Tabla 2.6) usando el formato de corte por troquelado.
clasificación de tipo de uniones un tanto arbitrarias. Para
Alfa es evaluada separadamente para cada
uniones cuyo patrón de carga corresponde dentro de los
componente secundario para lo cual el corte por
casos estándar (por ejemplo, parte de la carga es
troquelado se revisa (“soporte de referencia”), y para
transportada como en una unión en K y otra parte como
cada caso de carga, se realiza una suma para todos los
una unión en T) los valores interpolados de alfa deberán
soportes presentes en el nodo, cada vez que alfa es
determinarse. Alfa computada deberá cuidar de esto
evaluada. En la suma, el término coseno expresa la
automáticamente.
influencia de soportes como una función de posición
alrededor
de la circunferencia,
y el término de
desmoronamiento exponencial expresa la influencia de
los soportes de los equipos a medida que la distancia L1
aumenta; estos términos son ambos unidad para el
soporte de referencia que aparece de nuevo en el
denominador. En estructuras de espacios complejos, el
calculo repetitivo puede ser incorporado dentro de un
post procesador para el diseño de uniones para el
análisis del diseño computarizado.
P seno o coseno
2φe − z /( 0.6 y )
Todos los componentes secundarios en
una unión.
[P sen ø]
Componente secundario de
referencia para la cual se aplica
Componente secundario de
referencia para miembros
para los cuales se aplica .
(Tensión Positiva)
Figura L-1 – Definición de Términos para Alfa Computada
374
375
Anexo M
Metales Base Aprobados por el Código y Metales de Aporte que requieren Calificación
según la Sección 4
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
Los aceros listados en el Anexo M pueden ser utilizados, siempre que la calificación WPS esté en conformidad
con la Sección 4. Esta prueba WPS deberá usar los metales de aporte correspondientes y las limitaciones de
precalentamiento y de temperatura y entre pasadas. Otros metales de aporte y temperaturas pueden utilizarse con la
aprobación del Ingeniero y la calificación del WPS, en conformidad con la Sección 4 (ver Tabla 4.8 para la calificación de
otros aceros aprobados por el código).
376
377
Anexo O
Propiedades de Resistencia de Metal de Aporte
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
La información contenida en este Anexo está copiada de la especificación apropiada A5. Los valores mostrados
aquí son solo propósitos de referencia y otros variables de procesos deberán ser controlados para lograrlos.
Nota: Las versiones métricas de estos electrodos se describen en las versiones A5M de las especificaciones apropiadas.
AWS A5.1-91, Especificación para Electrodos de Acero al Carbono
para Soldadura al Arco con Metal Protegido
Clasificación AWS
Esfuerzo de Tensión Nominal
(ksi)
Nota General: n/s = no especificado.
382
Límite de Fluencia Nominal
(ksi)
AWS A5.5-96, Especificación para Electrodos de Acero de Baja Aleación
para Soldadura al Arco con Metal Protegido
Clasificación AWS
Esfuerzo de Tensión Nominal
383
Límite de Fluencia Nominal
AWS A5.5-96, Especificación para Electrodos de Acero de Baja Aleación
para Soldadura al Arco con Metal Protegido (continuación)
Clasificación AWS
esfuerzote Tensión Nominal
Límite de Fluencia Nominal
AWS A5.17-97, Especificación para Electrodos de Acero de Carbono
y para Soldadura al Arco Sumergido
Esfuerzo de Tensión Nominal
Límite de Fluencia Nominal
Clasificación del Fundente
Nota general: La letra “X” usada en varios lugares en las clasificaciones en esta tabla se
refiere, respectivamente, a la condición del tratamiento térmico, la resistencia del metal de
soldadura y la clasificación del electrodo.
AWS A5.18-93, Especificación para Metales de Aporte de Acero al Carbono
para Soldadura al Arco con Gas con Metal
Clasificación AWS
Esfuerzo de Tensión Nominal
Límite de Fluencia Nominal
Notas Generales:
•
n/s = no especificado.
•
La “X” final mostrada en la clasificación, representa a “C” o “M”, la cual corresponde al
gas de protección con el cual se clasifica el electrodo.
384
AWS A5.20-95, Especificación para Electrodos de Acero al Carbono
para Soldadura al Arco con Fundente Protejido
Clasificación AWS
Esfuerzo de Tensión Nominal
Límite de Fluencia Nominal
Nota General: n/s = no especificado.
AWS A5.23-97, Especificación para Electrodos de Acero de Baja Aleación
y Flujos para Soldadura al Arco Sumergida
Clasificación de Combinación
Refuerzo de Tensión Nominal Límite de Fluencia Nominal
Nota general: La letra “X” usada en varios lugares en las clasificaciones en esta tabla
significa, respectivamente, la condición del tratamiento térmico, la resistencia del metal de
soldadura, y la clasificación del electrodo.
385
AWS A5.28-96, Especificación para Electrodos de Carbón de Acero
para Soldadura al Arco de Metal Protegido
Clasificación AWS
Esfuerzo de Tensión Nominal
Nota General: n/s = no especificado.
386
Límite de Fluencia Nominal
AWS A5.29:1998, Especificación para Electrodos de Acero
de Baja Aleación para Soldadura al Arco Protegido con Fundente
Clasificación AWS
Esfuerzo de Tensión Nominal
Nota General: n/s = no especificado.
387
Límite de Fluencia Nominal
Anexo P
Sección 2 Reorganización
(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para
propósitos de información)
388
El Anexo P describe los números de la nueva sub-sección para las estipulaciones en la Sección 2 y su
comentario que resulta de la reorganización para esta edición. Las estipulaciones del AWS D1.1:2000 están listadas en
secuencia en la columna del lado izquierdo; las estipulaciones análogas AWS D1.1/D1.M:2002 están identificadas en la
columna del lado derecho. Por favor tome en cuenta que este Anexo no se repita en las siguientes ediciones.
389
390
391
392
Comentario sobre el Código de Soldadura Estructural-Acero
Edición #13
Preparado por
AWS D1 “Comité de Soldadura Estructural”
Bajo la Dirección del Comité de Actividades Técnicas de AWS.
Aprobado por la Directiva de AWS
393
394
Prólogo
(Este Prólogo no es parte del Comentario del AWS D1.1/D1.1M: 2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero
está incluido sólo para propósitos de información)
Este Comentario del AWS D1.1/D1.1M: 2002 se preparó para lograr una mejor comprensión en aplicación del
Código para soldaduras en construcciones de acero.
Ya que el Código está escrito en forma de especificación, no puede presentar material de apoyo o discutir las
intenciones del Comité de Soldadura Estructural; es función de este Comentario el llenar esa necesidad.
Se ofrecen sugerencias para la aplicación, así como la clarificación de los requerimientos del Código, con un
énfasis específico en secciones nuevas o revisadas que puedan ser menos familiares para el usuario.
Desde la publicación de la 1ª edición del Código, la naturaleza de las preguntas dirigidas a la Asociación
Americana de Soldadura (AWS) y al Comité de Soldadura Estructural, ha indicado que existen algunos requerimientos
en el Código que son, difíciles de entender o no lo suficientemente específicos, y otros que parecen ser demasiado
conservadores.
Deberá reconocerse que la premisa fundamental del Código es proporcionar estipulaciones generales
aplicables a cualquier situación y para dejar suficiente amplitud para el ejercicio del juicio del Ingeniero.
Otro punto a reconocer es que el código representa la experiencia colectiva del comité y aunque algunas
estipulaciones parecen ser demasiado conservadoras, ellas se han basado en la práctica de ingeniería de buena
calidad.
El Comité cree, por lo tanto, que un comentario es el medio más apropiado para clarificar tanto como para
interpretar adecuadamente muchos de los requerimientos del código. Obviamente, la envergadura del comentario tuvo
que imponer algunas limitaciones con respecto al alcance de la cobertura.
Este Comentario no intenta entregar antecedentes históricos del desarrollo del Código, tampoco se intenta
entregar un resumen detallado de los estudios y de la investigación de datos revisada por el Comité para informar las
estipulaciones del Código.
Generalmente, el código no trata consideraciones diseñadas tales como carga y el cálculo de tensiones con
el fin de proporcionar los componentes que llevan la carga de la estructura y sus conexiones. Tales consideraciones se
asumen que están cubiertas en otra parte: en un Código de Construcción General, especificaciones de puentes o
documentos similares.
Como excepción, el Código si informa sobre tensión permisible en soldadura, estipulaciones de fatiga para
soldaduras, en estructuras cíclicamente cargadas y estructuras tubulares, y limitaciones de esfuerzo para conexiones
tubulares. Estas estipulaciones están relacionadas con las propiedades particulares de conexiones soldadas.
El Comité ha procurado producir un documento útil en lenguaje apropiado, forma y cobertura para la
soldadura en construcción de acero. El código entrega un medio para establecer las normas de soldadura para el uso
en diseño y construcción para el Propietario o el representante designado por el Propietario. El código incorpora
estipulaciones para la regulación de la soldadura que se consideran necesarias para la seguridad pública.
El comité recomienda que el Propietario o el representante del Propietario se guíen por el comentario con
respecto a la aplicación del código a la estructura soldada. El comentario no intenta complementar los requerimientos
del código, sino, solo entregar un documento útil para la interpretación y aplicación del código; ninguna de sus
estipulaciones son obligatorias.
La intención del Comité de Soldadura Estructural es revisar el comentario sobre una base regular, de modo
que el comentario sobre cambios al código puedan ser proporcionados pronto al usuario. De esta manera, el
comentario siempre estará actualizado con la edición del Código de Soldadura Estructural Acero, con el cual está
unido.
Los cambios en el comentario se indican subrayándolos. Cambios a las ilustraciones se indican con una línea
vertical en el margen.
395
Comentario sobre el
Código de Soldadura Estructural de Acero
C1. Requerimientos Generales
396
C1.1 Alcance
código no entrega una prueba de competencia o
El Código de Soldadura Estructural-Acero,
habilidad del Ingeniero. Sin embargo, la suposición a
de aquí en adelante referido como el Código, entrega
través
del
código
ya
que
se
refiere
a
asignadas
al
los requerimientos de soldadura para la construcción
responsabilidades
de estructuras de acero. Se intenta que sea
Ingeniero es que el individuo sea competente y capaz
complementar;
de ejecutar estas responsabilidades. Los códigos de
a
cualquier
código
general
o
y
autoridades
especificación para el diseño y construcción de
construcción aplicables pueden tener requerimientos
estructuras de acero.
que se puedan cumplir por parte del Ingeniero. Estos
Cuando se use el código, para otras
requerimientos pueden incluir, pero no limitarse al
estructuras, los Propietarios, arquitectos e Ingenieros,
cumplimiento con las leyes jurisdiccionales locales y
deberían reconocer que no todas las estipulaciones
regulaciones que guíen la Práctica de Ingeniería.
podrán ser aplicables o apropiadas para su estructura
particular. Sin embargo, cualquier modificación del
C1.3.3.1 Inspector del Contratista. En ediciones
código
pasadas de este código, el término “inspector de
que
se
considere
necesaria
por
estas
autoridades deberá hacer una clara referencia sobre
fabricación y montaje” se usaba para designar al
el acuerdo contractual entre el Propietario y el
individuo, que supervisaba el trabajo del Contratista.
Contratista.
Las responsabilidades específicas del Inspector del
C1.2 Limitaciones
esto puede llamarse “control de calidad” o “Inspección
Contratista se definen en 6.1. En algunas industrias
El código fue específicamente desarrollado
QC”.
para estructuras de acero soldadas que utilizan
carbón o aceros de baja aleación que sean de 1/8 in.
C.1.3.3.2 Inspector de Verificación. Los deberes del
[3 mm] o de mayor espesor con un límite de fluencia
Inspector de Verificación son identificados por el
mínima especificada de 100 ksi [690 MPa] o menor. El
Ingeniero. El Ingeniero tiene la responsabilidad de
código puede ser apropiado para dirigir fabricaciones
determinar si se requerirá o no de un Inspector de
estructurales mas allá del alcance del propósito
Verificación para un proyecto específico, y cuando se
intencionado. Sin embargo, el Ingeniero deberá
requiera
evaluar
Inspector. En algunas
tal
conveniencia,
y
basado
en
tales
definirá
las
responsabilidades
de
tal
industrias, este tipo
de
evaluaciones, incorporar en los componentes del
inspección se llama “Aseguramiento de Calidad” o
contrato
los
inspección “QA”. Los códigos de construcción pueden
los
especificar los requerimientos de inspección de la
cualquier
requerimientos
cambio
del código
necesario
para
a
dirigirse
a
requerimientos específicos de la aplicación que está
verificación. El Ingeniero deberá, entonces, identificar
fuera del alcance del código. El Comité de Soldadura
dichos requerimientos en los documentos de contrato.
Estructural alienta al Ingeniero a considerar la
para
C1.3.3.3 Inspector(es) sin modificación. Cuando la
aplicaciones que involucren aluminio (D1.2), láminas
palabra “Inspector” se usa sin el término modificador
de acero de espesor igual a o menor que 3/16
“Contratista”
aplicabilidad
de
otros
códigos
AWS
D1
o
“Verificación”,
la estipulación
es
pulgadas [5 mm] (D1.3), acero de refuerzo (D1.4) y
igualmente
acero inoxidable (D1.6). La AASHTO/AWS D1.5
aplicable a ambos tipos de Inspectores (ver 6.1.4
Código de Soldadura de Puentes fue específicamente
como ejemplo).
desarrollada para componentes de soldadura de
C1.3.4 OEM (Fabricante del Equipo Original). Las
puentes de autopista y se recomienda para esas
aplicaciones.
industrias principales y aplicaciones dirigidas por este
código incluyen entidades típicamente separadas, que
C1.3.1 Ingeniero. El código no define al Ingeniero en
se ajustan dentro de las amplias categorías de
términos de educación, registro profesional, licencia
Contratista e Ingeniero. Para algunas aplicaciones de
profesional, área de especialización u otro criterio. El
este código una entidad funciona al mismo tiempo
397
como Ingeniero y Contratista. En este código se
resultados al Propietario. Además, las decisiones que
refiere a esto como un (OEM) (Fabricante del Equipo
sean tomadas por el Ingeniero del Contratista que
Original). Los ejemplos podrían incluir sistemas de
requieran cambios al código escrito en 1.4.1 deberán
construcciones
someterse a la aprobación del Propietario”.
metálicas,
equipos
skids
y
plataformas, sistemas de almacenamiento de material,
Lenguaje de muestra para OEM 3:
torres de transmisión, postes de luz y estructuras de
propaganda. Para estas situaciones los documentos
Un lenguaje no-específico sugerido, se
del contrato deberán definir como se manejan las
entrega aquí porque la cantidad de cambios es muy
diversas
grande. Se alienta al usuario a mirar cada referencia
responsabilidades.
Por
definición,
este
código separa las funciones del Ingeniero de las del
del Ingeniero y resolver como manejar cada situación.
Contratista, y aún así, se combinan para aplicaciones
Como un ejemplo, los contenidos de las Secciones 1,
del OEM. Existen muchas disposiciones posibles, pero
2 y 6 podrán asignarse al Ingeniero del Propietario y
las siguientes categorías generales involucran muchos
las responsabilidades de las Secciones 3, 4, 5 y 7
ejemplos de aplicaciones de OEM:
asignadas al Ingeniero del Contratista.
OEM 1 – El OEM asume la responsabilidad del
(debería).
estipulaciones
C1.3.6.2
no está involucrado en asuntos de ingeniería o
“debería” son aconsejables (ver 5.29 por ejemplo – los
inspección.
Should
Las
“productos listos para ser utilizados” y el Propietario
golpes de arco deberían evitarse, pero no están
OEM 2 – Un producto listo para ser utilizado se
prohibidos). Sin embargo, si ellos están presentes,
entrega, pero el Propietario suministra sus propios
“deberán” (por ejemplo, se requieren para) eliminarse.
Inspectores de verificación quién reporta los hallazgos
Ciertas
al Propietario.
estipulaciones
del
código
son
opciones que se dan al Contratista (ver 5.27 como un
ejemplo donde (puede) permitirse el martillado pero no
OEM 3 – Los deberes del Ingeniero definidos por el
código están dirigidos a OEM y al Ingeniero del
(deberá) requerirse en capas intermedias de la
Propietario.
soldadura).
Para manejar cada una de las situaciones
precedentes, se incluyen abajo ejemplos de posibles
C1.4.1 May (puede). Algunas estipulaciones del
lenguajes establecidos. Estos deberán revisarse para
código no son obligatorias, a menos que el Ingeniero
estar seguro que sean aplicables a la situación
las invoque en los documentos del contrato.
C1.4.1
específica.
Responsabilidades.
El
Ingeniero
es
responsable al momento de la preparación de los
Lenguaje de muestra para OEM 1:
contratos
para
entregar
recomendaciones
al
“D1.1 deberá usarse. El Ingeniero del
Propietario o autoridades contratistas con respecto a
Contratista deberá asumir las responsabilidades del
la apropiabilidad del código para cumplir con los
Ingeniero como se definió en 1.3.1. Las desviaciones
requerimientos
de los requerimientos del código como tal se
específica. El Ingeniero puede cambiar cualquier
particulares
de
una
estructura
describen en 1.4.1, no se permitirán”.
requerimiento del código, pero la base para tales
cambios deberá estar bien documentada y tomar en
consideración la apropiabilidad del servicio utilizando
Lenguaje de muestra para OEM 2:
experiencias
pasadas,
evidencia
experimental
o
análisis de ingeniería, considerando el tipo de
“D1.1 deberá usarse. El Ingeniero del
material, efectos de carga y factores ambientales.
Contratista deber asumir las responsabilidades del
Ingeniero como se definió en 1.3.1, excepto todas las
El Ingeniero puede recomendar, de vez en
referencias al “Ingeniero” en la Sección 6 significarán
cuando, durante el curso del proyecto cambios
al “Propietario”. La inspección de la verificación será
adicionales a las estipulaciones del código para el
como se determinó por parte del Propietario, y la
bien
Inspección de la Verificación deberá informar los
398
del
proyecto.
Tales
cambios
deberán
documentarse. El efecto en la relación contractual
según el código, que sea especificada por el Ingeniero
debería resolverse entre las partes involucradas.
(ver 6.1.2.2). El Ingeniero puede elegir no tener
Se
involucran
ejemplos
comunes
de
ninguna inspección de verificación, la inspección de
modificaciones del código permitidas por el contrato
verificación de sólo una parte de la fabricación, o
para la resolución de dificultades imprevistas del
inspección, de la verificación que remplace totalmente
proyecto, el manejo de no-conformidades menores, y
la inspección del Contratista. Sin embargo, cuando el
manejar temas específicos de violación del código.
Ingeniero elija eliminar la inspección del Contratista, el
Por ejemplo, la aceptación de una no-conformidad
Ingeniero deberá estar conciente de que hay un gran
menor
número de responsabilidades asignadas al Inspector
con
la
debida
consideración
de
los
requerimientos de servicio pueden ser más deseables
del Contratista que incluyen actividades que pueden
para el proyecto total una reparación obligatoria que
no ser tradicionalmente consideradas como parte de
resultará en total conformidad con el código, pero un
la inspección de verificación (ver 6.1.2.1, 6.2, 6.3, 6.5
producto final menos deseable.
y 6.9). Estas actividades son importantes para el
La premisa fundamental del código es
control de la calidad de la soldadura. No deberá
entregar estipulaciones generales aplicables a la
asumirse que el NDT, no importa cuan extenso sea,
mayoría de las situaciones. El criterio de aceptación
eliminará la necesidad de control de estas actividades.
para la producción de soldaduras, diferentes de
C1.4.1(5) La fractotenacidad para metal de soldadura,
aquellas especificadas en el código pueden utilizarse,
metal base y/o ZAT no es obligatoria según este
pero debería haber una base de tal criterio alternativo
de
aceptación,
como
experiencias
código. Tales requerimientos, cuando sea necesario,
anteriores,
se
evidencia experimental o análisis de ingeniería.
Después que el contrato se otorga, el
Ingeniero puede cambiar los requerimientos del
modificar
o
cambiar
unilateralmente
con las condiciones del contrato. Estos tipos de
para
que
sean
de
carga
requieren
que
sean
especificadas por el código en los documentos del
contrato.
modificaciones deberían acordarse mutuamente entre
involucradas
para
difiere, y como tal, la forma de acero aplicable y
condiciones
contrato sea otorgado sin crear un conflicto potencial
partes
código
cíclicamente. El criterio para tales fabricaciones
cualquier estipulación del código después que el
las
el
aplicaciones no tubulares cargadas estáticamente y
acordarse entre las partes involucradas. El Ingeniero
podrá
por
C1.4.1(6) El código contiene estipulaciones para
código, pero los cambios deberán documentarse y
no
requieren
especificados en los documentos del contrato.
C1.4.1(7) Para aplicaciones OEM (ver 1.3.4) algunas
manejar
satisfactoriamente circunstancias inesperadas.
de las responsabilidades del Ingeniero son efectuadas
por el Contratista. El código requiere que los
C1.4.1(1) Ciertas estipulaciones del código son
documentos
obligatorias sólo cuando sean especificadas por el
del
contrato
defina
estas
responsabilidades (ver C1.3.4).
Ingeniero. Esto se requiere por el código para hacerse
C1.4.1(8) El Ingeniero es responsable de especificar
en documentos del contrato.
los requerimientos adicionales
C1.4.1(2) El Ingeniero tiene la autoridad y la
de fabricación e
inspección que no son necesariamente referidos en el
responsabilidad de determinar cual NDT (si la hubiera)
código. Estos requerimientos adicionales pueden ser
será especificada para un proyecto específico.
necesarios para condiciones tales como: temperaturas
El Ingeniero deberá tomar en consideración
operativas extremas (caliente o fría) de la estructura,
las consecuencias de la falla, la aplicabilidad del
requerimientos de fabricación de material, etc.
proceso de inspección de las soldaduras específicas y
eliminar las limitaciones de los métodos especificados
C1.4.2 Responsabilidades del Contratista. La lista
de NDT y extensión de ella.
abreviada en 1.4.2 resalta las principales áreas de las
C1.4.1(3)
La inspección de
verificación
no es
responsabilidades del Contratista, y no está completa.
requerida por el código y, si se usara, se requiere
399
Las responsabilidades para los Contratistas están
contenidas en todo el código.
C1.4.3 Inspección de Verificación. La lista abreviada
en
1.4.3
resalta
las
principales
áreas
de
responsabilidad para los diversos inspectores y no
está completa. La Sección 6 resalta responsabilidades
específicas
400
401
C2. Diseño de Conexiones Soldadas
C2.2.2 Requerimientos de la Fracto-Tenacidad. La
acerca de los valores de la prueba CVN (ver también
fracto-tenacidad es una propiedad del material que entrega
Control de Fractura y Fatiga en Estructuras, Barson y
una medida de su sensibilidad a la resistencia. La prueba
Rolfe).
CVN es el método más común de medición de fracto-
C2.2.4 Tamaño y Longitud de la Soldadura: el Ingeniero
tenacidad. Otras pruebas están disponibles y pueden ser
que prepara los planos de diseño del contrato no puede
más confiables, pero también son más complejas y caras.
especificar la profundidad de la ranura “S” sin conocer el
No se justifican medidas más precisas de resistencia, a
proceso de soldadura y la posición de la soldadura. El
menos que se usen en el diseño los métodos mecánicos
código es explícito en estipular que solo el tamaño de la
de fractura.
soldadura “(E)” debe especificarse en los planos de diseño
La demanda de resistencia depende del tipo de
para soldaduras de ranura PJP (ver 2.2.5.1). Esto permite
carga, índice de aplicación de la carga, temperatura y otros
al Contratista producir el tamaño de la soldadura asignando
factores. La redundancia y las consecuencias de la fractura
también
pueden
considerarse
para
determinar
una profundidad de preparación de la ranura mostrada en
los
los planos de taller, según se relacionan con la elección del
requerimientos de la prueba CVN para una unión de
Contratista del proceso de soldadura y su posición
soldadura. Muchas aplicaciones no requieren una medida
La
de fracto-tenacidad. En aplicaciones donde se requiere un
clasificaciones del metal de aporte están disponibles que
se
usan
en
generalmente
usen soldaduras en bisel y ranuras V, estos factores
determinan la relación entre la profundidad de la
entregan el criterio de la prueba CVN. La mayoría de los
que
raíz
soldadura y el proceso de soldadura. Para uniones que
valores de la prueba CVN, puede ser suficiente. Muchas
aporte
la
combinación con la abertura de la raíz, la posición de la
la clasificación de un metal de aporte que incluye los
de
de
dependerá del ángulo en la raíz de la ranura, en
valor mínimo de la prueba CVN, como la especificación de
metales
penetración
preparación y el tamaño de la soldadura para soldaduras
aplicaciones
de ranura precalificadas de penetración parcial .
estructurales en terreno no son probados según los valores
El refuerzo de las soldaduras de filete depende
de la prueba CVN. De los metales de aporte que se
del tamaño de la garganta; sin embargo, el tamaño de la
prueban para los valores de la prueba CVN y se usan en
pierna (lado) de las soldaduras de filete es la dimensión
aplicaciones estructurales, el más común cumple con 20 ft-
más útil mensurable para la ejecución del trabajo. Tanto en
lb a -20° o 0° F [27 J a -29° o -18° C]. En casos más
los documentos del contrato como en planos de taller
severos, los WPS pueden calificarse para cumplir con los
cuando las partes unidas se encuentran en un ángulo entre
valores de la prueba CVN. Debería reconocerse que el
80° y 100°, el tamaño efectivo se toma para que sea la
criterio de prueba CVN en el metal de aporte o en una
dimensión de la garganta de una soldadura de filete de 90°,
calificación WPS se relaciona con la susceptibilidad de
y está diseñada en los documentos del contrato y en los
resistencia del material pero no es una medida precisa de
planos de taller como tamaño de la pierna (lado).
la propiedad del material en una unión de producción. El
En el lado del ángulo agudo de uniones en T
objetivo de la mayoría de los requerimientos de la prueba
significantemente oblicuas [ver Figura 3.11 (A), (B) y (C)],
CVN es asegurar que el material no está en su nivel más
la relación entre el tamaño de la pierna (lado) y la garganta
bajo de fracto-tenacidad en la temperatura de servicio de la
efectiva es compleja. Cuando las partes se encuentran en
estructura.
ángulos menores que 80° o mayores que 100°, los
Los perfiles estructurales y planchas han sido
documentos del contrato muestran la garganta efectiva
estudiadas y el resultado de la prueba CVN en valores de
requerida para proporcionar las condiciones de diseño y los
15 ft-lbs [20 J] o más altos a 40° F [4° C]. Estos estudios
planos de taller muestran el tamaño de la pierna (lado)
fueron efectuados a petición de los productores de fresado
requerida para proporcionar la garganta específica efectiva.
para demostrar que las pruebas CVN del metal base eran
Cuando el ángulo agudo está entre 30° y 60°, el
innecesarias para la mayoría de las aplicaciones en
tamaño efectivo de la soldadura depende de la reducción
construcción (ver Referencia 30). Las sub-secciones 4.7.1,
de pérdida Z [ver Figura 3.11 (D)] la cual es dependiente
C2.4.2.2, C4.12.4.4 y el Anexo III contienen información
401
del proceso y posición de la soldadura. Especificando solo
incluir, pero no se limitan necesariamente a, las uniones de
el tamaño de la garganta efectiva requerida para satisfacer
traslape
las condiciones del diseño en los documentos del contrato
componentes cargados axialmente, soldaduras que unen
soldadas
longitudinalmente
al
extremo
de
le permite al fabricante utilizar procesos de soldadura
atiesadores de soporte, soldaduras que unen atiesadores
apropiados a su equipo y práctica, para indicar su intención
transversales a las vigas de alma llena diseñadas
e instrucciones para los WPS apropiados, y los símbolos
basándose en el campo de acción de la tensión y casos
en los planos de taller.
similares. Ejemplos
típicos
de soldaduras
de
filete
cargadas longitudinalmente que no se consideran que
C2.2.5.4 Detalle de Dimensiones Precalificadas. Los
tengan una carga al extremo, pero están limitadas a
antecedentes y las bases para la precalificación de uniones
soldaduras que conectan planchas o perfiles para formar
se explican en C3.2.1. Los diseñadores y expertos en
secciones transversales construidas en las cuales la fuerza
detallamiento deberían notar que la precalificación de las
de corte se aplica para cada incremento de longitud de
geometrías de la unión se basa en condiciones aprobadas
tensión de la soldadura dependiendo de la distribución de
satisfactoriamente de forma, tolerancias, posición de la
la carga de corte en el largo del componente, las
soldadura y acceso a una unión entre los elementos de la
soldaduras unen ángulos de conexión de viga principal y
plancha para que un soldador calificado deposite metal de
las planchas de corte, porque el flujo de la fuerza de corte
soldadura de buena calidad, bien fundido al metal base.
desde la viga principal o de la viga de alma llena hasta la
Otras consideraciones de diseño importantes para la
soldadura es esencialmente uniforme a través del largo de
apropiabilidad de una unión particular para una aplicación
la soldadura, esto es, la soldadura no está cargada en el
particular no son parte del status precalificado. Tales
extremo, a pesar del hecho de que esté cargada paralela al
consideraciones
incluyen,
pero
no
se
limitan
eje de la soldadura. Tampoco se aplica el factor de
necesariamente a:
reducción a las soldaduras que unen los atiesadores a las
(1)
bridas de unión diseñadas en base al corte de viga
(2)
el efecto de restricción impuesto por la rigidez del
metal base conectado en una contracción de metal de
convencional porque los atiesadores y las soldaduras no
soldadura.
están sujetas a la tensión axial calculada, pero solo sirve
el potencial para provocar un desgarro laminar por
para mantener la brida de unión plana.
grandes depósitos de soldadura bajo condiciones de
La distribución de la tensión a través en toda la
restricción en el metal base pensionado en la
longitud de las soldaduras de filete cargadas al extremo
dirección de todo el espesor,
(3)
están lejos de ser uniformes y dependen de las complejas
las limitaciones del acceso del soldador a la unión
relaciones entre la rigidez de la soldadura longitudinal de
para un posicionamiento y manipulación apropiados
filete, relacionado con la rigidez de los metales base
del electrodo impuesto por el metal base cercano,
conectados. Más allá de alguna longitud, no es formal
pero no parte de la unión,
(4)
asumir que el promedio de tensión en el largo total de la
el potencial para el estado de tensiones biaxiales o
soldadura puede tomarse como igual a la tensión
triaxiales en las soldaduras que se intersectan,
(5)
las
limitaciones
en
el
acceso
para
permisible total. La experiencia ha mostrado que cuando la
permitir
longitud de la soldadura es igual a aproximadamente 100
inspecciones UT o RT confiables,
(6)
veces el tamaño de la soldadura o menor, es razonable
efecto de las tensiones residuales por contracción de
asumir que el largo efectivo es igual al largo real. Para
la soldadura.
(7)
longitudes de soldadura mayores que 100 veces el tamaño
el efecto en la distorsión de soldaduras más grandes
de la soldadura, el largo efectivo debe tomarse menor que
de lo necesario.
el
actual.
El
coeficiente
de
reducción,
β,
proporcionado en 2.3.2.5 es el equivalente (en unidades y
soldaduras de filete longitudinales paralelas a la tensión se
terminología americana) del Eurocode 3, el cual es una
usan para transmitir la carga al extremo de un componente
aproximación simplificada para formulas exponenciales,
Longitud
Máxima
Efectiva.
Cuando
largo
las
C2.3.2.5
cargado axialmente, las soldaduras se llaman "cargadas al
desarrollada por estudios de elementos finitos y pruebas
extremo". Los ejemplos típicos de tales soldaduras podrían
efectuadas en Europa durante muchos años. El criterio
402
está basado en una consideración combinada del refuerzo
las del metal base. Esto en efecto, proporciona una
final para las soldaduras de filete con un tamaño de la
soldadura de sección transversal no reducida casi
pierna (lado) menor que 1/4 pulgadas [6 mm] y en juicios
homogéneas de modo que los esfuerzos usados para
basados en el límite de servicio ligeramente menor que
proporcionar a las partes del componente puedan usarse y
1/32 pulgadas [1 mm] el desplazamiento al final de la
adyacentes al metal de soldadura depositado. Para las
soldadura para aquellas con un tamaño de la pierna (lado)
tensiones resultantes de otras direcciones de carga se
de 1/4 in. [6 mm] y mayores. Matemáticamente, la
pueden usar metales de soldadura de menor resistencia,
multiplicación de la longitud actual por el factor β lleva a
siempre que se cumpla con los requerimientos de
una expresión, la cual implica que la longitud efectiva
resistencia.
alcanza
un
máximo
cuando
la
longitud
actual
(2)
es
Para soldaduras de filete y soldaduras de ranura
aproximadamente 300 veces el tamaño de la pierna (lado);
PJP, el diseñador tiene gran flexibilidad para escoger las
por lo tanto la longitud máxima efectiva de una soldadura
propiedades del metal de soldadura si se comparan con los
de filete cargada al extremo, se toma como 180 veces el
componentes que están siendo unidos. En la mayoría de
tamaño de la soldadura de la pierna.
los casos, la fuerza que va a transferirse mediante esta
soldadura es menor que la capacidad de los componentes.
C2.5.1 Tensiones Calculadas. Se intenta que las
Tales soldaduras se proporcionan para la fuerza que se va
tensiones calculadas se comparen con las tensiones
a transferir. Esto puede lograrse con un metal de soldadura
permisibles que sean tensiones nominales determinadas
de menor resistencia que el metal base, siempre que el
por métodos de análisis apropiados y no tensiones de "hot
área de la garganta sea adecuada para soportar la fuerza
spot" (puntos calientes), los cuales pueden determinarse
entregada. Debido a la mayor ductilidad del metal de
por un análisis de elementos finitos, usando una malla más
soldadura de menor resistencia, esta elección puede ser
fina
preferible.
que
un
pié
aproximadamente.
especificaciones de diseño aplicables
Algunas
que invocan,
requieren que ciertas uniones están diseñadas para
Una tensión de trabajo igual a 0.3 veces el esfuerzo por
proporcionar, no solo para las fuerzas calculadas debido a
tensión del metal de aporte, designado por la clasificación
las cargas aplicadas, sino también por un cierto porcentaje
del electrodo, aplicada a la garganta de una soldadura de
mínimo del refuerzo del componente, sin tomar en cuenta
filete, se ha demostrado a través de pruebas (Referencia
la magnitud de las fuerzas aplicadas a la unión. Ejemplos
31) para proporcionar un factor de seguridad del rango de
de
2.2 para fuerzas de corte paralelas al eje longitudinal de la
tales
requerimientos
se
encontrarán
en
las
soldadura, de 4.6 para fuerzas normales al eje bajo carga
especificaciones AISC.
de servicio. Esta es la base para los valores dados en la
C2.5.2 Tensiones Calculadas Debido a la Excentricidad.
Tabla 2.3.
Las pruebas han demostrado que el equilibrio de las
soldaduras cerca del eje neutro de un ángulo único o
(3)
componente de doble ángulo, o miembros similares no
soldaduras de filete siempre se consideran ser corte.
Las tensiones en la garganta efectiva de las
aumentan la capacidad de carga de la conexión. Por lo
Aunque una resistencia a la falla de soldaduras de filete
tanto, se permiten soldaduras no-equilibradas. Debe
cargadas perpendicularmente a su eje longitudinal es
destacarse que los coronamientos no son necesarios, ya
mayor que las soldaduras de filete cargadas paralelamente
a este eje, no se han asignado mayores capacidades de
que los desgarros no son problemas (ver Figura 2.1).
carga en la Tabla 2.3 para soldaduras de filete con carga
C2.5.4 Tensiones Permisibles del Metal de Soldadura.
normal a su eje longitudinal.
La filosofía que conllevan las estipulaciones del código
Un criterio alternativo que permite mayores tensiones
para tensiones en soldaduras pueden describirse por los
permisibles
siguientes principios:
(1)
para
soldaduras
de
filete
cargadas
oblicuamente al eje longitudinal de la soldadura, se
entregan en 2.5.4.2.
El metal de soldadura en soldaduras de ranura CJP
sujetas a esfuerzos por tensiones normales al área efectiva
(4)
deberían tener propiedades mecánicas muy comparables a
soldadura se determina por las más bajas capacidades
403
La capacidad de soportar carga de cualquier
calculadas en cada plano de transferencia de tensión.
de carga para soldaduras de filete, tomada de Lesik, se
Estos planos para corte en soldaduras de filete y de ranura
muestra en la Figura C2.4.
se ilustran en la figura C2.2.
(a)
La siguiente es la fórmula para la tensión máxima de
Plano 1-1, en el cual la capacidad puede está
soldadura, Fv
gobernada por el corte de tensión permisible por
Fv = 0.852 (1.0 + 0.50 sin1.5 Θ) Fexx
el material "A"
(b)
Plano 2-2, en el cual la capacidad está
Debido a que la tensión permitida se limita a 0.3 Fexx
gobernada por el corte de tensión permisible del
para las soldaduras cargadas longitudinalmente (Θ = 0°),
metal de soldadura.
(c)
los resultados de la prueba indican que las formulas en
Plano 3-3, en el cual la capacidad puede está
2.5.4.2 y 2.5.4.3 entregan un factor de seguridad mayor
gobernada por el corte de tensión permisible por
que el valor comúnmente aceptado de 2.
el material "B".
C2.5.4.2
Tensión
Alternativa
Permisible
por
la
C2.5.4.3 Centro Instantáneo de Rotación. Cuando
Soldadura de Filete. Hace mucho que se reconoce que el
grupos de soldadura se cargan en el corte por una carga
comportamiento de la resistencia y la deformación de los
externa que no actúa a través del centro de gravedad del
elementos de la soldadura de filete dependen del ángulo Θ
grupo, la carga es excéntrica y tenderá a provocar una
que hace la fuerza con el eje del elemento de la soldadura.
rotación relativa y translación entre las partes conectadas
Las soldaduras de filete cargadas transversalmente tienen
por las soldaduras. El punto en el cual la rotación tiende a
una resistencia mayor de aproximadamente un 50% que
efectuarse se llama centro instantáneo de rotación. Su
las soldaduras cargadas longitudinalmente. Al contrario, se
localización depende de la excentricidad de la carga, la
ha
cargadas
geometría del grupo de soldadura y la deformación de la
transversalmente tienen menor capacidad de distorsión
soldadura en ángulos diferentes de la fuerza elemental
sabido
que
las
soldaduras
de
filete
previo a la fractura que las soldaduras de filete cargadas
resultante relativa al eje de la soldadura. La fuerza de
longitudinalmente. Siguiendo las pruebas de Higgins y
resistencia individual de cada elemento de soldadura de la
Preece, del “Suplemento de Investigación del Periódico de
unidad
Soldadura”, Octubre 1968, en el interés de la simplicidad y
perpendicular a un rayo que pasa a través del centro
porque los métodos para manejar la interacción entre
instantáneo de rotación y la localización de los elementos
casos de carga longitudinal y transversal no estaban
(ver Figura C2.3).
disponibles, la tensión permitida para soldaduras de filete
resistencia
para
soldaduras
que
actúa
en
una
línea
soldadura combinan para resistir la carga excéntrica, y
Este valor se basa en los menores resultados de la
de
asumirse
La resistencia total de todos los elementos de
en el código se ha limitado a 0.3 Fexx.
prueba
puede
cuando se haya seleccionado la localización correcta del
cargadas
centro instantáneo de rotación, las ecuaciones de estática
longitudinalmente con un factor de seguridad contra ruptura
en plano (
x,
y,
M) serán satisfechas.
de aproximadamente 2.2 a 2.7. Aún se aplica el mismo
Una explicación completa del procedimiento, incluyendo
criterio básico; sin embargo, el código ahora proporciona la
opción de una mayor tensión permitida las para soldaduras
problemas de muestra se entregan en Tide (Referencia
de filete basada en cálculos de un valor específico para el
29). Se han desarrollado técnicas numéricas como las
ángulo de carga.
entregadas en Brandt (Referencia 26) para localizar el
La resistencia máxima de corte de un elemento de
centro instantáneo de rotación para la tolerancia de la
soldadura simple de filete a varios ángulos de aplicación de
convergencia. Para eliminar las posibles dificultades
carga se obtuvo de las relaciones de carga-deformación de
computacionales, la deformación máxima en los elementos
Butler (1972) para electrodos E60. Las curvas para los
de soldadura se limita al valor limitado mas bajo de 0.17W.
electrodos E70 fueron obtenidas por Lesik (1990). El
Para la conveniencia del diseño, se utiliza una simple
comportamiento de la resistencia y de la deformación de
formula elíptica F (ρ) para aproximar cercanamente la
las soldaduras dependen del ángulo Θ que la fuerza
derivada empíricamente polinominal en Lesik (Referencia
elemental resultante hace con el eje del elemento de la
28).
soldadura (ver Figura C2.3). La relación real y deformación
404
C2.6.1 Consideraciones Generales. En general los
desgarros laminares, ocurren en el enfriamiento durante la
detalles deben minimizar la represión, la cual inhibirá la
fabricación y constituyen la condición más severa que será
conducta dúctil, evitar la concentración indebida de la
impuesta sobre el metal base en la cercanía de la unión en
soldadura, así como enfrentar un amplio acceso para
la vida de la estructura. Debido a las tensiones por
depositar el metal de soldadura.
compresión y tensión dentro o, cercana a la unión son
C2.6.3 Carga en todo el Espesor del Metal Base. El
equilibradas por sí mismas, y porque los esfuerzos
laminado del acero para producir perfiles y planchas para
asociados con las tensiones de diseño aplicadas son una
el uso en estructuras de acero causa que el metal base
pequeña fracción de aquellas asociadas con la contracción
tenga diversas propiedades mecánicas en las diferentes
de la soldadura, las cargas aplicadas externamente no
direcciones ortogonales. Esto hace necesario para los
inician los desgarros laminares; sin embargo, si los
diseñadores,
desgarros se han iniciado por la soldadura, los desgarros
los
expertos
en
detallamiento
y
los
fabricantes el reconocer el potencial para las laminaciones
laminares existentes pueden prolongarse.
y/o desgarro laminar que afecte la integridad de las
uniones
completadas,
especialmente
cuando
El diseño y detallamiento de las uniones en T y
está
de esquina establecen las condiciones que pueden
involucrado el metal base espeso.
aumentar o disminuir el potencial del desgarro laminar, y
Las laminaciones no son resultado de la
hacer de la fabricación de una soldadura, una operación
soldadura. Ellas son el resultado de los procesos de la
sencilla y directa o una difícil, o virtualmente imposible. Por
fabricación del acero. Generalmente, ellas no afectan la
lo tanto, es necesario la atención por parte de todos los
resistencia del metal base cuando el plano de la laminación
miembros del equipo, el diseñador, el experto en
es paralelo al campo de tensión, es decir, tensionado en la
detallamiento, el fabricante y el soldador para minimizar el
dirección longitudinal o transversal. Ellas no tienen un
potencial de desgarro laminar.
efecto directo sobre la habilidad del metal base en uniones
Las reglas definitivas no pueden entregarse en el
en T y de esquinas para transmitir las fuerzas a través en
código para asegurar que el desgarro laminar no ocurrirá;
todo el espesor.
por lo tanto, este comentario intenta entregar comprensión
Los desgarros laminares, si es que y cuando
de las causas y proporcionar una guía de los modos de
estos ocurran, generalmente son el resultado de la
minimizar la probabilidad de que esto ocurra. Las
contracción de grandes depósitos de metal de soldadura
siguientes precauciones se han demostrado en pruebas y
bajo condiciones de gran restricción. Los desgarros
experiencias para minimizar el riesgo de desgarro:
laminares raramente ocurren cuando el tamaño de la
(1) El espesor del metal base y el tamaño de la
soldadura es menor que 3/4 a 1 in. [20 a 25 mm]. Los
soldadura deberían ser adecuados para satisfacer los
desgarros laminares ocurren raramente bajo soldaduras de
requerimientos del diseño; sin embargo, las uniones
filete. Los desgarros laminares no ocurren en ausencia de
diseñadas sobre la base de tensiones mas bajas que las
restricción para la contracción de metal de soldadura
permitidas por el código, en vez de proporcionar un diseño
caliente solidificada; sin embargo, en grandes soldaduras,
conservador, resulta en un incremento de la restricción y
solidificadas
un aumento del tamaño de la soldadura y esfuerzo por
depositadas en el área de la raíz de la soldadura, puede
las
pasadas
iniciales
de
soldadura
contracción deberá ser acomodado. Por lo tanto, tal
provocar un empalme rígido externo al esfuerzo de tensión
practica aumenta mas que disminuye el potencial para un
por contracción de las siguientes pasadas de soldadura
desgarro laminar.
depositada.
(2) Use electrodos de bajo hidrogeno cuando
Debido a que los desgarros laminares son
esté soldando grandes uniones en T y de esquinas. El
causados por contracción del metal de soldadura que es
hidrógeno absorbido no se considera que sea la causa
forzado a acomodarse dentro de la corta longitud del
principal para la iniciación del desgarro laminar, pero el uso
calibre por la limitación por compresión de equilibrio, la
de electrodos de bajo hidrogeno en grandes uniones
dirección de la unidad del esfuerzo en todo el espesor en el
(longitudinales, transversales o a través de todo el espesor)
metal base puede ser muchas veces mayor que el esfuerzo
para minimizar la tendencia al agrietamiento un frío por
de punto límite de relajamiento . Pueden ocurrir desgarros
electrodos bajos en hidrógeno es una buena practica en
laminares. Los esfuerzos localizados que pueden producir
405
cualquier caso. El uso de electrodos que no sean bajos
(8)
hidrogeno pueden traer problemas.
El área de los componentes a los cuales grandes
soldaduras transferirán tensiones en dirección de todo el
(3) La aplicación de una capa de pasadas de
espesor deberán inspeccionarse durante el trazado para
soldaduras de “contacto” (buttering) de aproximadamente
asegurar que la contracción de la soldadura de la unión no
1/8 in. a 3/16 in. [3 mm a 5 mm] de espesor hacia la cara
aplica esfuerzos en todo el espesor sobre el metal base
del metal base a ser tensando en dirección de todo el
con laminaciones preexistentes o grandes inclusiones (ver
espesor previo al ensamblaje de la unión, se ha
ASTM A 578).
demostrado en pruebas y experiencias que reducen la
(9)
probabilidad de un desgarro laminar. Tal capa “de
de soldaduras intermedias se ha demostrado que reduce el
El martillado ejecutado apropiadamente de pasadas
contacto”, proporciona un metal de soldadura firme con una
potencial del desgarro laminar. Las pasadas de raíz no
estructura de grano fundido en lugar de una estructura de
deberían ser martilladas para evitar la posibilidad de
acero laminado de grano fibroso anisotrópico en la
originar grietas en las pasadas de soldaduras delgadas
ubicación de los esfuerzos más intensos de contracción de
iniciales las cuales pueden pasar inadvertidas y luego
la soldadura.
propagarse a través de la unión. Las pasadas intermedias
(4)
En grandes
uniones,
las
pasadas
de
deberían martillarse con una herramienta de nariz redonda
soldadura en secuencia de una manera que construya la
con el suficiente vigor para deformar plásticamente la
superficie del metal base tensado en la dirección
superficie de la pasada y cambiar las tensiones residuales
longitudinal, previo al deposito de cordones de soldadura
a
contra la cara del metal base tensado en dirección de todo
vigorosamente para provocar un corte en la superficie o
el espesor. Este procedimiento permite que una parte
traslapamientos. Las pasadas de acabado no deben
significativa de la contracción de la soldadura ocurra en
martillarse.
ausencia de restricción
(10) Evitar el uso del metal de aporte muy reforzado.
(5)
(11)
En uniones de esquina, donde sea practicable, la
residuales
compresivas,
pero
no
tan
Cuando pueda practicarse, use el metal base con
bajo sulfuro (< 0.006%) o metal base con propiedades
preparación de una unión biselada debería ser en el metal
mejoradas, en todo el espesor.
base tensado en la dirección de todo el espesor para que
(12)
el metal de soldadura se funda con el metal base en un
Las uniones críticas deben examinarse por RT o
UT después que la unión se haya enfriado a temperatura
plano dentro del espesor del metal base al máximo grado
ambiente.
práctico.
(6)
tensiones
(13)
Las uniones dobles en - V y de doble - bisel
Si se detectan irregularidades menores el Ingeniero
debería evaluar cuidadosamente si las irregularidades
requieren un depósito de mucho menos metal de soldadura
pueden dejarse sin reparar, sin poner en juego la
que las uniones de simple en - V y simple en – bisel; y por
apropiabilidad para el servicio o la integridad estructural. El
lo tanto reducen la cantidad de contracción de la soldadura
rebaje
para acomodarse aproximadamente en la mitad. Donde
y
adicionales
pueda practicarse, el uso de tales uniones puede ser de
soldadura
de
de
reparación
calentamiento
y
añadirán
enfriamiento,
ciclos
y
la
contracción de la soldadura bajo condiciones de restricción,
gran ayuda.
que son probablemente más severas que las condiciones
En soldaduras que involucran varias uniones del
bajo las cuales la unión fue soldada inicialmente. Las
metal base de diferentes espesores, las uniones más
operaciones de reparación pueden causar una condición
grandes deben soldarse primero para que los depósitos de
más perjudicial.
(7)
soldaduras que pueden involucrar la mayor cantidad de
(14)
contracción puedan completarse bajo condiciones de la
reparan es aconsejable juzgar, el trabajo no debe ser
Cuando los desgarros laminares se identifican y se
menor restricción posible. Las uniones más pequeñas, a
emprendido sin revisar primero el WPS y debe hacerse un
pesar de estar soldadas bajo condiciones de más alta
esfuerzo
restricción, involucraran una cantidad más pequeña de
insatisfactorio. Se requiere un WPS especial o un cambio
para
identificar
la
causa
del
resultado
contracción de la soldadura que acomodar.
en el detalle de la unión.
C2.6.4 y C2.6.5 Combinaciones de Soldaduras. Las
soldaduras de filete depositadas sobre las soldaduras de
406
ranura no aumentan directamente la garganta efectiva de
resistencia. Por ejemplo, las pruebas de las conexiones del
la unión; por lo tanto la resistencia de la unión no se tomará
momento del extremo de la plancha (Murray 1996) han
como la suma de las resistencias de las soldaduras de
demostrado que las uniones entre los extremos de la viga y
ranura y de filete. Sin embargo, tal reforzamiento y las
los extremos de las planchas hechas sin orificios de acceso
soldaduras de filete contorneadas sirven para un propósito
a la soldadura, pero con irregularidades sin reparar en la
útil en uniones en T y de esquinas. Ellas proporcionan un
región de la brida de unión del flange proporciona un mayor
filete que reduce la severidad de la concentración de
refuerzo que conexiones similares hechas utilizando
esfuerzo que existiría en el cambio geométrico de 90° en la
orificios de acceso, pero con menos irregularidades
sección.
internas.
C2.6.6 Orificios de Acceso a la Soldadura. Los orificios
La investigación, pensamiento e ingenuidad se están
de acceso a la soldadura no son requeridos ni menos
dirigiendo hacia los detalles mejorados para la conexiones
deseados para cada aplicación. Sin embargo es importante
del momento de la viga a la columna.
reconocer que cualquier unión transversal en el flange de
El diseño alternativo de la unión y los detalles para
flange ancho, H y secciones transversales similares hechas
proporcionar resistencia y la apropiabilidad para el servicio
sin el uso de un orificio de acceso a la soldadura no puede
deberían considerarse en donde sean aplicable. Se
considerarse como una unión soldada de ranura CJP
requiere el juicio de Ingeniería.
precalificada. Esto es cierto, porque las uniones soldadas
Cuando se requieren los orificios de acceso de
de ranura CJP precalificada se limitan a los casos de
soldadura, los requerimientos mínimos de 5.17 se aplican.
elementos de plancha plana a los elementos de plancha
El tamaño mínimo requerido para proporcionar aberturas
plana que se muestra en la Figura 3.4. La decisión de usar
para una buena calidad de trabajo y soldaduras de buena
uniones precalificadas CJP o de usar uniones no
calidad pueden tener un efecto importante en las
precalificadas sin orificios de acceso depende de la
propiedades de la sección neta de los componentes
consideración de varios factores los cuales incluyen pero
conectados.
puede que no se limiten a lo siguiente:
(1)
El tamaño de los componentes que vayan a unirse.
(2)
si es que la unión es una soldadura de taller o en
C2.7.1
Espesor
y
Ancho.
Las
o ambos, dependen de la brusquedad de la transición con
para soldadura, de modo que la soldadura de sobre-
los factores de concentración de la tensión que varían
cabeza pueda evitarse y los filetes de refuerzo puedan ser
entre 1 y 3. En aplicaciones cargadas estáticamente, tales
prontamente depositados en la localización de grandes
como concentraciones de tensión pueden ser tener
concentraciones de tensión
significación estructural sólo el esfuerzo sea tensión y el
La variación en la restricción de la contracción de la
factor de tiempo de concentración de la tensión excede el
soldadura y la distribución de la tensión aplicada en todo el
límite de fluencia del material. Al requerir una transición de
largo de la unión transversal debido a la geometría de las
1 en 2-1/2, solo en esos caso donde la tensión excede la
partes que se están uniendo. Por ejemplo, la mayor
tensión permitida, el factor de seguridad usual se preserva
restricción debido a la brida de unión de la columna en la
con la economía de la construcción. Las estipulaciones de
región de la línea central del flange de la columna si se
fatiga proporcionadas para efectos de irregularidades
compara con la menor restricción fuera de la línea central
geométricas en aplicaciones cargadas cíclicamente y
provoca tensiones residuales de la soldadura y tensiones
debería adherirse a esto.
aplicadas a la agudeza máxima en la región difícil de soldar
en la mitad del flanje de la viga maestra.
(4)
de
el espesor o ancho del material de los elementos tensados,
terreno, esto es, si las partes pueden ser posicionadas
(3)
Transiciones
concentraciones de tensión que ocurren en los cambios en
C2.8.1.1 Soldaduras de Filete Transversales. Debido a
Si es que, en el caso de la geometría que enfrenta
que las uniones de traslape soldadas con filete cargadas
una restricción más uniforme sin un "hard spot" (punto
transversalmente
caliente) a lo largo de la unión, la probabilidad de un gran
involucran
excentricidad,
la
fuerza
aplicada tiende a abrir la unión y causa una acción de
numero de pequeñas irregularidades internas del metal de
palanca en la raíz de la soldadura, como se muestra en el
soldadura, pero sin gran irregularidad del orificio de acceso
Detalle B de la Figura C2.5 a menos que esté restringido
a la soldadura, podría proporcionara una unión de mayor
por una fuerza, R, mostrada en el Detalle A. El código
407
requiere que se evite este modo de acción por soldaduras
asumida en el diseño del componente es importante, las
dobles de filete u otros medios.
C2.8.2
Soldaduras
transferencia
de
de
fuerzas
Filete
por
pruebas han demostrado que la resistencia estática de la
Longitudinales.
soldaduras
de
conexión no depende de la presencia o ausencia de un
La
coronamiento. Por lo tanto, una soldadura hecha a lo largo
filete
de
longitudinales solas en los extremos de los componentes
la
pierna
(lado)
sobresaliente
de
la
conexión
(generalmente la soldadura vertical) puede descontinuarse
causa un efecto conocido como retardo de corte en la
del extremo o fectuarse en los extremos superiores y del
región de transición entre la unión donde se concentra la
fondo del ángulo o retornar ligeramente a lo largo de los
tensión de corte en todos los bordes del componente a la
extremos horizontales. Si los retornos, de todos modos se
ubicación donde la tensión en la pieza puede considerarse
utilizan, es importante asegurarse que la longitud se limite
uniforme a través de la sección transversal. La disposición
para que la flexibilidad de la conexión no se dañe.
de las soldaduras longitudinales relativas al perfil de la
sección transversal afecta el diseño del componente tanto
C2.8.3.4 Soldaduras de Atiesadores Transversales. La
como la resistencia de la conexión. Para el caso simple de
experiencia ha demostrado que, cuando los atiesadores no
barra plana y conexiones transversales de tipo plancha, la
están soldados a los flanges, es importante detener las
experiencia tanto como la teoría han mostrado que los
soldaduras del atiezador a – la – brida de unión a una corta
requerimientos de 2.8.2 aseguran de la adecuación de la
distancia de la garganta de soldadura de la brida de unión
conexión tanto como las partes conectadas. Para otras
al flange. Si esto no se hace, una leve torcedura en el
secciones transversales, el área efectiva del componente
flange durante la manipulación normal y embarque inducirá
conectado depende de la disposición de las soldaduras
a tensiones de doblado extremadamente altas en el
que conectan el extremo; por lo tanto, debe hacerse
indicador de longitud entre la terminación de la soldadura
referencia a la especificación aplicable para el componente
del atiesador y la garganta de la brida de unión a la
y la estructura de diseño.
soldadura del flange. Unos pocos ciclos de estas tensiones
no calculadas dentro del rango no elástico inician el
C2.8.3.1 Terminaciones de la Soldadura de Filete
agrietamiento, el cual finalmente se puede propagar a
General. En la mayoría de los casos, si es que las
través de la brida de unión o del flange en servicio. La
soldaduras de filete terminan en los extremos o en los
longitud no-soldada no deberá ser mayor que 6 veces el
lados de un componente no tiene efecto sobre la
espesor de la brida de unión para evitar el pandeo de la
apropiabilidad para el servicio de una unión, por lo tanto,
columna en la porción sin atiesadores de la brida de unión.
este es el caso por defecto; sin embargo, en diversas
situaciones la manera de terminación es importante.
C2.8.3.5 Lados Opuestos de un Plano Común. Un
Reglas racionales separadas se entregan para casos
intento por unir dos soldaduras de filete depositadas en los
individuales.
lados opuestos de un plano común de contacto entre dos
partes podría resultar en muescas o enmascaramiento de
C2.8.3.2 Uniones de Traslape Sujetas a Tensión.
un mal ajuste.
Cuando se hace una unión entre componentes en los
General.
Independientemente
de
los
cuales una parte conectada se extiende mas allá del borde
C2.11.2.1
o al extremo de la otra parte, es importante que se eviten
requerimientos para soldaduras suficientes para asegurar
las muescas en los bordes de una parte sujeta a esfuerzo
que las partes actúan al unísono, un espaciado máximo
por tensión calculada. Una buena práctica para evitar tales
para soldaduras de filete intermitentes se especifica para
muescas en localizaciones críticas es golpear el arco para
asegurar la firmeza de las uniones que permitirán pintura
soldar ligeramente hacia atrás, desde el borde y luego
para sellar las porciones no soldadas de la unión y para
proceder con el depósito del cordón de soldadura en la
prevenir un "acolchado deforme” (“quilting”) del metal base
dirección lejana al borde para protegerse de las muescas.
entre las soldaduras para las uniones que están protegidas
contra la corrosión al estar confinadas dentro de un edificio.
C2.8.3.3 Longitud Máxima del Coronamiento. Para
ángulos de estructuras y conexiones simples al extremo de
C2.11.2.2 Componentes de Compresión. El criterio para
la plancha en las cuales la flexibilidad de la conexión
el espaciado de las soldaduras de filete intermitentes
408
adjuntando planchas externas de los componentes sujetos
metal base conectado de un detalle de soldadura
a compresión se deriva de la teoría clásica del pandeo de
relativamente sensible (el extremo de la plancha de
la plancha elástica y son consistentes con el criterio
cubierta de longitud parcial) debido a que los ciclos de
entregado en el AISC Especificación para la Fabricación
aplicación y remoción de cargas vivas completas es de 30
del Diseño y Montaje de Construcciones de Acero
ksi [210 MPa], la vida útil de falla por fatiga es 36000 ciclos
Estructural.
(4 aplicaciones por dia durante 25 años). Para el mismo
detalle, si el largo de tensión es menor que 4 ksi [32 MPa],
C2.11.2.3 Acero No-Pintado Expuesto al Clima. Para
podría esperarse vida infinita. Por lo tanto, si los ciclos de
acero expuesto al clima sin pintar, el cual estará expuesto
aplicación de carga viva completa son menores que unos
a la corrosión atmosférica, basándose en la experiencia y
pocos miles de ciclos, o el rango de tensión resultante es
en las pruebas, se requiere un espaciado más cercano
menor que el rango de tensión umbral, la fatiga no será
para proporcionar resistencia al pandeo de los productos
preocupante.
de corrosión entre las partes causantes de un ligero
"acolchamiento" casi invisible entre las soldaduras y el
C2.13.2 Bajo Ciclo de Fatiga. Debido a que las cargas de
potencial para la iniciación del agrietamiento en las
terremoto involucra un número relativamente bajo de ciclos
terminaciones de la soldadura.
de alta tensión dentro del rango no inelástico, no es
apropiada la confiabilidad en las estipulaciones de esta
C2.12.1 Aplicabilidad. Las estipulaciones de la Parte C
Parte C para el diseño de carga de terremoto.
del código se aplican a estructuras y piezas soldadas
sujetas a muchos ciclos de aplicación, remoción y
C2.13.4 Componentes Redundantes y no Redundantes.
reaplicación de la carga viva dentro del rango elástico de la
El
concepto
de
reconocer
una
distinción
entre
tensión. Este tipo de carga se denomina generalmente
componentes redundantes y no redundantes y los detalles
fatiga de ciclo alto. Las tensiones máximas de diseño
no se basa en la consideración de cualquier diferencia en
calculadas permitidas bajo el código están en el rango de
el comportamiento de fatiga de algún componente o detalle
0.60 Fy o como sea permitido de manera similar por otra
determinado, sino que más sobre las consecuencias de
norma invocando los códigos y las especificaciones. De
falla. Previo a la adopción de AASHTO/AWS D1.5,
esta manera, el rango máximo de tensión debido a la
AASHTO. Las especificaciones proporcionaban un criterio
aplicación y remoción de la carga viva es generalmente
para componentes con fractura critica, los cuales incluirán
una fracción de este nivel de tensión. Aunque estas
requerimientos especiales del metal base y la inspección,
condiciones no se adoptaron con el propósito de limitar el
pero los que se incorporaron por referencia, redujeron las
alcance de la aplicabilidad de las estipulaciones del código,
curvas de rango de tensión permitidas como en D1.1
ellas realmente establecen fronteras naturales, las cuales
Sección 9 (descontinuado en 1996). Las curvas de rango
deberían reconocerse.
de
tensión
reducidas
permitidas,
diseñadas
para
El diseño para resistencia a la fatiga no se
estructuras no redundantes, se derivaron por la limitante
requiere normalmente para estructuras de edificios; sin
arbitraria de los rangos de la tensión de fatiga en
embargo, los casos que involucren carga cíclica, la cual
aproximadamente 80% de las curvas de rango de tensión
pudiera causar la iniciación de una grieta y la propagación
para componentes redundantes y detalles. Con la adopción
de la misma incluyen, pero no necesariamente se limitan a
de AASHTO/AWS D1.5, referencia a AWS D1.1 Sección 9
lo siguiente:
(1)
Componentes
(2)
Componentes
del
que
soporten
equipos
1996)
para
tensiones
de tráfico
AASHTO. Como consecuencia, dentro del AASHTO se
eliminado y cambiado a las especificaciones de diseño del
que soporten cargas
rodante.
(4)
(discontinuado
permisibles y tensiones y rangos de tensión se han
levantamiento.
(3)
Código
de
decidió que los rangos de tensión específica permitidos
Componentes sujetos a la vibración armónica
específicos que eran solamente el 80% de la media menos
producida por el viento.
2 curvas de desviación estándar para los datos de prueba
Soporte para maquinaria alternativa.
del detalle de fatiga, además de los requerimientos del
Para colocar alguna perspectiva sobre el alcance de
metal base y de la inspección, constituyeron un doble
la aplicabilidad, por ejemplo, si el rango de tensión en el
conservatismo. Por lo tanto, en la especificación actual
409
AASHTO LRFD para el diseño de puentes, los rangos de
multiplicando el criterio del rango de tensión permitido para
tensión permitidos para el diseño de componentes y
el agrietamiento desde la garganta por un factor de
detalles no redundantes se han eliminado mientras los
reducción. El tamaño relativo de la dimensión del espesor
requerimientos especiales del metal base y de la
no soldado de la unión al espesor de la plancha, es el
inspección se han retenido.
parámetro esencial en el factor de reducción incorporado
en la Fórmula (4). Para el caso de una par de soldaduras
C2.14.1 Análisis Elástico. El criterio contenido en esta
de filete en los lados opuestos de la plancha, 2a/tp se
Tabla 2.4 se basa en las pruebas de fatiga de especimenes
transforman en unidad y la fórmula factor se reduce a la
típicos de tamaño completo de los casos presentados. Los
Formula (5) (ver Referencia 32).
efectos de concentraciones de tensión geométrica local
C2.16.6 Terminaciones de la Soldadura de Filete. En los
corresponden a las categorías de tensión.
soportes del ángulo soldado en filete, el ángulo de asientos
C2.15.2 Rango de Tensión Permitido. El criterio de las
de viga, los ángulos de estructuras y conexiones similares,
curvas de vida útil del rango/ciclo de tensión entregados
en los cuales la carga aplicada tiende a separar las partes
por las Formulas (2) a la (4) gráficamente trazado en las
conectadas y a aplicar una tensión de palanca a la raíz de
Figuras 2.11 donde se desarrollo a través de una
la soldadura, se requiere que la soldadura retorne para
investigación patrocinada por el “Programa Cooperativo
proteger la raíz al comienzo de la soldadura contra la
Nacional de Investigación de Autopistas” en detalles reales
los
cuales
incorporaron
irregularidades
iniciación de agrietamiento.
geométricas
C2.19 General (Conexiones Tubulares)
realistas, convirtiéndose en inapropiado para amplificar las
tensiones calculadas para considerar el efecto de muesca.
Esta
investigación
se
publica
como
informes
Las estipulaciones tubulares de este código
de
originalmente evolucionaron de antecedentes prácticos y
investigación 102 y 147 "Efectos de las Soldaduras en la
experiencias
Resistencia de las vigas": y "Resistencia de las vigas de
Acero
con
Atiesadores
y
Anexos
Soldados".
con
plataformas
marítimas
fijas
de
construcción tubular soldada. Como los puentes, están
Una
sujetos a una cantidad moderada de carga cíclica. Como
investigación posterior en los Estados Unidos y en el
estructuras
extranjero sobre otros casos de detalles reales apoyan los
convencionales
de
edificios,
ellas
son
redundantes hasta un grado, que mantiene a la unión
casos, contenidos en la Tabla 2.4, pero no están
aislada de fallas que puedan ser catastróficas. Los
contenidos en el programa de prueba NCHRP.
requerimientos de la Sección 2, Parte D, tienen la intención
Cuando un elemento de la plancha, el cual está
de ser aplicables generalmente a una amplia variedad de
conectado por una soldadura transversal CJP o PJP, o por
estructuras tubulares.
un par de soldaduras de filete transversales en los lados
opuestos de la plancha, está sujeto de la carga aplicada
C2.20 Tensión Permitida (Tubular)
cíclicamente, las gargantas de las soldaduras transversales
son generalmente la localización crítica para la iniciación
Esta que parte trata con tensiones permitidas
de agrietamiento en el metal base conectado. El rango
para conexiones tubulares, incluye requerimientos para
crítico de tensión para la iniciación del agrietamiento en
secciones cuadradas y rectangulares tanto como para
esta ubicación es el mismo para cada uno de los tipos de
tubos circulares.
uniones y puede determinarse por la Fórmula (2), y los
En tipos de conexiones tubulares típicamente
criterios de la Categoría C. Por otro lado, si la soldadura
usadas, la soldadura, por sí misma no puede ser el factor
transversal es una soldadura PJP o un par de soldaduras
limitante de la capacidad de la unión. Tales limitaciones
de filete, el potencial para la iniciación del agrietamiento
como la falla local (corte por troquelado), el colapso
desde la raíz de las soldaduras, al igual que la iniciación de
general del componente principal, y desgarro laminar son
grietas desde la garganta de la soldadura opuesta, si el
analizados porque ellos no están cubiertos adecuadamente
metal base al cual se entrega la carga, está sujeto al
en otros códigos.
esfuerzo
de
tensión
por
doblado,
también
deberá
C2.20.1 Tensiones del Metal Base. El diámetro/espesor
considerarse. El rango máximo de tensión para la unión
limitante y radios de espesor/ancho, dependen de la
responsable del agrietamiento desde la raíz se determina
410
aplicación. Refiriéndose a la Tabla C2.1, el lado izquierdo
interrelacionadas. Esta es también un área donde el diseño
trata con los aspectos del diseño de la conexión cubiertos
y la soldadura no se pueden separar, y 2.20.6.7 hace
por el código AWS D1.1. Las tres primeras columnas
referencia a un set consistente estándar de prácticas de
delimitan los componentes de acopio para los cuales se
control del perfil de la soldadura y selecciones de categoría
aplican simples reglas de diseño; más allá de estos límites,
de la fatiga, como una función del espesor. Los perfiles
las cálculos más detallados en el código deberán
mejorados y el esmerilado se analizan en 2.20.6.6 junto
efectuarse.
con el martillado como un método alternativo.
Los límites para diseñar componentes contra
Los límites de resistencia en la mayoría de las
pandeo local en diversos grados de plasticidad se
curvas se han retardado más allá de los dos millones de
muestran en el lado derecho. Estos son una amalgama de
ciclos tradicionales. La base de datos histórica no entrega
los requerimientos API, AISC y AISI. Naturalmente, los
muchas pautas en esta área, mientras más recientes sean
requerimientos de la especificación gobernante tomarían
los datos de las muestras de soldaduras mayores, la
precedencia aquí.
información muestra claramente que la porción inclinada
debe continuarse. Los cortes son consistentes con aquellos
C2.20.3 Tensiones de la Soldadura. Las tensiones
permitidas de la unidad en las soldaduras se presentan en
Adoptadas para estructuras cargadas cíclicamente y en
la Tabla 2.5. Esta tabla es una versión consolidada y
servicio atmosférico. Para cargas al azar en un ambiente
condensada, la cual gradúan para cada tipo de soldadura,
marítimo, el API adopta un rebaje de 200 millones de
la tensión de la unidad permitida para una aplicación
ciclos; Sin embargo esta necesidad no se aplica a las
tubular y el tipo de tensión que la soldadura experimentará.
aplicaciones AWS.
El nivel del resistencia del metal de soldadura también se
Con los rebajes realizados, un set único de
especifica. Esta tabla se presenta en el mismo formato de
curvas puede usarse para las estructuras redundantes y no
la Tabla 2.3.
redundantes cuando las estipulaciones de 2.20.6.5 se
toman en cuenta.
C2.20.6.2 Categorías de Tensión de la Fatiga.
Para la Categoría K (corte por troquelado para
Las bases para las categorías de tensión de fatiga pueden
conexiones en K), la curva de diseño empírico se derivó de
encontrarse en la Referencia 1. Estas se derivaron de los
pruebas que involucran cargas axiales en componentes
datos en las secciones circulares y proporcionan sólo una
secundarios. La formula de corte por troquelado basada en
guía aproximada para las secciones rectangulares.
las consideraciones estáticas globales (actuando Vp en
Las categorías de tensión y las curvas de fatiga
se
han
revisado
estipulaciones
para
actuales
ser
de
consistentes
la
estructura
con
2.24.1.1) y geometría (2.23.3) no siempre producen
las
resultados consistentes con lo que se sabe acerca de la
cargada
influencia de varios modelos de carga en tensión “hot spot”
cíclicamente 2.15.2 y la última revisión del API RP 2 A
localizada, particularmente se involucra el doblado. Desde
(Referencia 9).
algunos de los parámetros relevantes (por ejemplo, la
La porción inclinada de la mayoría de las
distancia entre soportes) no están incluidas, las siguientes
primeras curvas se ha retenido. Después de API, las
aplicaciones simplificadas que parecen ser mas apropiadas
curvas X y K se han dividido en dos curvas cada una. La
para conexiones típicas con 0.3 ≤ β ≤ 0.7.
curva superior representa a los especimenes de calidad de
En estas formulas, las tensiones nominales del
laboratorio a una escala menor en la información base
histórica
(pre-1972), mientras
que la
componente secundario fa , fby , fbz corresponden a los
curva inferior
modos de carga mostrados en la Figura C2.6. El factor α
representa pruebas recientes a gran escala teniendo
en fa se ha introducido para combinar las curvas anteriores
soldaduras sin control del perfil. Al interpretar las últimas, y
en K y en T dentro de una curva única. Otras
las primeras ediciones de los códigos Americanos
denominaciones se ilustran en la Figura C2.10.
enfatizados el perfil de la soldadura mientras se proponen
las reglas Británicas (Referencia 12) que enfatizan los
efectos de espesor. La hipótesis actual es que el perfil de
soldadura y los efectos del tamaño son importantes para
entender el comportamiento de la fatiga, y que están
411
soldadura (rectificado de GTAW o rectificado del arco de
Vocabulario de la figura:
(1)
plasma), martillado y forjado en frío.
EN LAS LOCALIZACIONES 1 y 2
Una practica largamente establecida (pero no
utilizada universalmente) en la industria marítima sobre
perfil de soldadura mejorado se muestra la Figura C2.7. El
(2)
EN UBICACIONES 3 Y 4
perfil deseado es cóncavo, con un radio mínimo de la mitad
del espesor del componente secundario y se une
(3)
EN
EL
PUNTO
DE
suavemente con el metal base adjunto. Alcanzar el perfil tal
MAYOR
como queda (“as welded”) deseado, generalmente requiere
TENSIÓN
la selección de materiales de soldadura que tengan buenas
características de humedad y perfil, junto con los servicios
de un especialista en coronamiento quien ha dominado la
C2.20.6.3 Limitación Básica de Tensión Permitida. La
técnica de lavado del cordón de soldadura del tensor para
información de fatiga muestra característicamente una gran
diversas posiciones y geometrías que se encuentran. Se
cantidad de dispersión. Las curvas de diseño se han
han
dibujado para que correpondan en el lado seguro del 95%
generalmente con procesos de altos índices de depósito en
de los puntos de información. Los criterios de diseño del
las posiciones de sobre-cabeza y verticales. La inspección
experimentado
dificultades
para
lograr
esto,
AWS son apropiados para estructuras redundantes, libre
del perfil de soldadura terminado es mayormente visual,
de fallas, en las cuales la falla de fatiga de una conexión
con la prueba del disco aplicable para resolver los casos de
simple
márgenes. Las muescas relativas al perfil de soldadura
no
lleva
inmediatamente
al
colapso.
Para
componentes críticos cuya falla única seria catastrófica, el
deseado se consideran inaceptables si un alambre de 0.04
radio de daño acumulativo de la fatiga, D, como se define
pulgadas [1 mm] puede insertarse entre el disco del radio
en 2.20.6.4, deberá limitarse al valor fraccional (por
especifico y la soldadura, ya sea en la garganta de la
ejemplo 1/3) para entregar un factor de seguridad
soldadura o entre las pasadas.
agregado. Esta afirmación presume que no hay un prejuicio
Ediciones
informal o un factor de seguridad escondido en el espectro
anteriores
del
AWS
D1.1
que
contienen un requerimiento de perfil de la soldadura menos
de cargas aplicadas usadas para el análisis de fatiga
severo. Perfiles de soldaduras sorprendentemente pobres
(muchos códigos incluyen tales prejuicios). Las referencias
podrían pasar esta prueba, con el efecto de la muesca
8 y 9 analizan la aplicación de este criterio en estructuras
relativa convirtiéndose cada vez más severo mientras el
marítimas, incluyendo las modificaciones que pueden ser
espesor de los componentes aumenta. Una investigación
apropiadas para fatiga de alto ciclo, bajo carga al azar y
Europea reciente ha demostrado que el D1.1 anterior es
ambientes corrosivos.
inadecuado para distinguir entre conexiones tubulares
soldadas que cumplen con el comportamiento de la
C2.20.6.6 Mejoramiento del Comportamiento de Fatiga.
Clasificación de Fatiga X1 de AWS, y aquellos que no
El comportamiento de fatiga de uniones soldadas tal como
corresponden (Referencias 11 y 12).
queda (as welded)puede mejorarse al reducir el efecto de
El análisis de la tensión de la muesca y las
la muesca en la garganta de la soldadura o reduciendo las
consideraciones sobre fractura mecánica, mientras se
tensiones residuales, ninguna de las cuales están incluidas
confirma la insuficiencia de los antiguos requerimientos del
dentro del rango de esfuerzo medido del hot spot que usan
perfil para secciones pesadas, también indica que los
los diseñadores. Varios métodos para mejorar la conducta
requerimientos más apropiados de la Figura C2.7 son más
de uniones soldadas, como se discute en la Referencia 11,
efectivos para mantener el comportamiento de la fatiga de
son los siguientes: mejorar el perfil tal como queda “as
Clase X1 sobre un amplio rango de espesores. La Figura
welded” (incluyendo el uso de electrodos especiales
C2.7 también sugiere el uso de un esmerilado suave para
designados a entregar una transición suave a la garganta
corregir los defectos de la garganta, tales como la
soldada): esmerilado completo del perfil, esmerilado de la
profundidad excesiva de muesca o socavamiento. Una vez
garganta de soldadura, refundido de garganta de la
que se inicia el esmerilado, fijes que la profundidad
permitida de la muesca se reduce a 0.01 pulgadas [0.25
412
mm]; solamente las partes superiores de aplanar las
Clasificaciones de fatiga X2, K2 y ET serán suficiente, y las
pasadas de soldaduras individuales, mientras se dejan
medidas
cañones
comportamiento de fatiga no se requieren. Además las
filosos
en
el
medio,
mejorar
poco
el
anteriores
tomadas
para
mejorar
el
comportamiento de fatiga, aunque lograra la letra del disco
prácticas "estándar" del perfil de soldadura descritas en
de prueba.
3.13.4 pueden lograr el comportamiento de fatiga de las
Ya
que
las
gargantas
de
las
soldaduras
Clasificaciones X1, K1 y DT para todas las secciones,
contienen frecuentemente grietas microscópicas y otros
excepto las más pesadas.
defectos parecidos a las grietas, es necesario un MT para
C2.20.6.7 Efectos y Perfil y el Tamaño. El efecto del
asegurarse que estos defectos sean eliminados. El uso
tamaño adverso en la fatiga de conexiones soldadas está
juicioso del esmerilado para resolver la indicación MT, a
bien documentado (Referencias recientes 11, 12 y 13, al
menudo se realiza rutinariamente como parte de la
igual que muchas anteriores). Para uniones soldadas con
inspección, también realza el perfil de soldadura.
una muesca filosa en la garganta de la soldadura, medir el
Dependiendo de las circunstancias, puede ser
tamaño de los resultados de la soldadura y de la muesca
costo efectivo el esmerilar parejo el perfil completo de la
disminuye
soldadura. Esto evitará el uso de técnicas especiales,
el
compotamiento
de
fatiga.
Cuando
la
aplicación excede la escala de la base de datos, el efecto
chequeo del perfil, esmerilado corrector y el MT como se
del tamaño debe considerarse para el diseño. La
describió anteriormente para controlar el perfil “así soldado”
Referencia 12 sugiere una disminución en la resistencia a
(“as welded”). Para conexiones tubulares, con múltiples
la fatiga en proporción a:
capas de pasadas cóncavas, las grietas de fatiga pueden
iniciarse en la muesca entre las pasadas; aquí, el
Tamaño
esmerilado de la garganta de la soldadura por sí solo no es
-0.25
limite del tamaño
tan efectivo como en los perfiles de soldaduras de filete
plano que se utilizaron en muchas de las investigaciones.
Otras autoridades (Referencia 14) indican un
Las técnicas de refundido de la garganta de la
efecto de tamaño mas suave, aproximándose a un
soldadura pueden mejorar la geometría de la muesca en la
exponente de -0.10.
garganta de la soldadura, y se ha demostrado en pruebas
El
efecto
de
la
muesca
geométrica,
de laboratorio para mejorar la ejecución de las conexiones
principalmente responsable, del efecto del tamaño en las
soldadas. Sin embargo, a no ser que se controle
soldaduras, no está presente en los perfiles completamente
cuidadosamente, el ciclo rápido de calentamiento y
esmerilados y es relativamente menor para aquellos
enfriamiento tiende a producir unas ZAT inaceptablemente
perfiles que se fusionan levemente con el metal base
duras, con una posible susceptibilidad al agrietamiento por
adjunto (Categorías de Fatiga B y C1). Los límites del
corrosión de la tensión en ambientes agresivos (por
tamaño expresados (no contamos con base de datos
ejemplo, agua de mar).
histórica) para la mayoría de las demás categorías son
El martillado con una herramienta de nariz
similares a las citadas en la Referencia 12, excepto las
redonda también mejora la geometría de la garganta de la
dimensiones en pulgadas que han no se han redondeado .
soldadura; esto induce adicionalmente a una tensión
Los limites de tamaños mayores para las Categorías X2,
residual compresiva en las capas superficiales donde se
K2 y DT reflejan el hecho que estas curvas S-N ya hayan
habrían iniciado de otro modo las grietas por fatiga. La
sido dibujadas para quedar por debajo de la información de
deformación excesiva del metal base puede originar
una prueba reciente a gran escala.
fragilidad del refuerzo susceptible de la soldadura cercana.
Además, las capas superficiales pueden
La Referencia 13 analiza el rol del efecto del
mancharse
tamaño relacionado con el perfil de la soldadura, a varios
mucho como para oscurecer o borrar grietas preexistentes;
niveles de comportamiento de fatiga. Las practicas
Esto es el requerimiento para MT. El forjado en frío es
"estándar" del perfil de soldadura para conexiones en T, Y
menos radical es sus efectos de deformación, pero también
y K, referidas en 2.20.6.7, varían con el espesor como para
es menos efectivo para mejorar la geometría.
definir dos niveles de comportamiento de fatiga, los cuales
Debe enfatizarse que, para muchas aplicaciones
de
estructura
tubular,
el
comportamiento
de
son independientes del tamaño. Sin embargo, donde un
las
perfil inferior se extienda más allá de su rango estándar, el
413
efecto del tamaño (reducción de comportamiento) entrará
incluyendo un factor de seguridad de 1.8. para información
en juego. Los perfiles de soldadura "mejorados", que
de respaldo, el usuario de be consultar las Referencias 1-6.
cumplen con los requerimientos de 2.20.6.6 (1) mantienen
El tratamiento de las secciones rectangulares se
el efecto de la muesca constante en un amplio rango de
ha hecho tan consistente como sea posible como las
espesores, de este modo mitigan el efecto del tamaño. El
secciones circulares. La derivación de la Vp básica
perfil de la superficie suave y parejo de soldaduras
permitida para secciones rectangulares incluye un factor de
tampoco exhibe efectos de
seguridad de 1.8, basado en el análisis límite utilizando el
tamaño. Ya que el martillado solo mejora un volumen
completamente esmeriladas
refuerzo de tensión último, el cual se asumió que fuera 1.5
limitado relativo de la unión soldada, se espera que el
veces el límite mínimo especificado. Esto es porque α
efecto del tamaño aparezca muy pronto, si el martillado es
(Alfa) en la Tabla 2.9 limita Fy en la formula de diseño para
la única medida tomada; sin embargo, el martillado no
corte por troquelado a 2/3 del refuerzo de la tensión.
debe incurrir en una falta del efecto del tamaño donde se
Una redistribución favorable de la carga también
realiza, además, el control del perfil.
se asumió donde fuera apropiada. El límite localizado debe
El efecto del tamaño también puede exhibirse a
esperarse que ocurra dentro de los niveles de carga
sí mismo como un comportamiento del refuerzo ultimo
permitidos. Una limitación bastante general con una
estático, ya que las reglas de diseño se basan en parte en
deflexión que excede 0.02D puede esperarse en cargas
pruebas a fractura por tensión. Para conexiones tubulares
que excedan el 120%-160% de la estática permitida. Las
en T, Y y K que involucren aceros de alta resistencia de
alternativas del corte por troquelado aproximadas para la
fracto tenacidad baja o desconocida, las selecciones del
medición de conexiones tubulares pueden encontrarse en
perfil del Nivel I se recomiendan de preferencia para
la literatura (por ejemplo, Referencia 3). Sin embargo tales
grandes muescas permitidos por el Nivel II.
reglas empíricas, ecuaciones particularmente diseñadas
las cuales no son dimensionalmente completas, deben
C2.24 Limitaciones de Resistencia de Conexiones
limitarse a las configuraciones y tamaños (y unidades) del
Soldadas.
tubo del cual se derivaron.
Una cantidad única de modos de falla es posible
En la edición de 1984 se hicieron cambios
en conexiones tubulares. Además de los chequeos usuales
substanciales para los requerimientos del corte troquelado
te tensión de soldadura que entregan la mayoría de los
para
códigos de diseño, el diseñador debe chequear lo
secciones
circulares
para
actualizarlos.
Estos
incluyen:
siguiente:
(1)
La eliminación de Ka , Kb de la formula por Vp activo.
VOCABULARIO:
aunque lógico desde el punto de partida de la geometría y
(1)
Falla local *
estática, estos producen una tendencia inapropiada en
(2)
Colapso general
comparación con la información de la prueba en el refuerzo
(3)
Falla progresiva (“unzipping”)
de las conexiones tubulares.
(4)
Problemas de material
(2)
Nuevas expresiones para la Vp básica permitida y un
* Las conexiones de traslape se cubren en 2.24.1.6 y
nuevo modificador Qq el cual da resultados numéricamente
2.24.2.4, respectivamente.
similares a aquellos en la Referencia 2
C2.24.1.1 Falla Local. Los requerimientos de diseño se
resultados disponibles iguales a los de las uniones de
(3)
Introducción del parámetro ovalado del cordón, α, con
expresan en términos de tensión de corte nominal por
plano único y ofrece una extensión prometedora a uniones
troquelado (ver Figura C2.8 para el concepto simplificado
multiplanares (Referencia 3)
de corte por troquelado). La situación de la tensión actual
(4)
Una nueva expresión para Qf, basada en las pruebas
localizada es más compleja que estas sugerencias de
recientes de Yura (Referencia 4).
conceptos simples, e incluyen el doblado de la caja, y
(5)
también la tensión de membrana. Cualquiera sea el modo
dobladura en el componente secundario, basado en el
la interacción no linear entre la carga axial y la
real de falla del componente principal Vp es una
comportamiento completamente plástico de las secciones
representación de la tensión de corte promedio en la falla
tubulares (Referencia 5).
en pruebas estáticas de simples conexiones tubulares,
414
La Figura C2.9 muestra la confiabilidad del nuevo
componentes parece hacer la equivalencia a un 25% de
criterio de corte por troquelado basado en alfa calculada,
carga muerta; por lo tanto, el criterio LFRD entregado aquí
como un histograma del radio de la prueba última de
es nominalmente más conservador para la mayor parte de
refuerzo (prueba P)a la permitida. Se uso la base de datos
la población de estructuras. Sin embargo, desde que la
de la Referencia 6. Pruebas inapropiadas se han borrado, y
corrección tb / db para corte por troquelado no es para
Fy efectiva conforme con los 2/3 de la regla se han
hacer actuar Vp = τ seno θ fn (1-tb / db).
estimado, como se describió en IIW-doc XV-405-77.
El formato de corte por troquelado ASD también
Los resultados de la prueba de agrupamiento
contiene conservacionismo extra.
estrecho en el lado seguro del factor de seguridad de
La Figura C2.9 muestra un índice de seguridad de
refuerzo nominal último 1.8. Usando un registro normal de
3.45, apropiado para la selección de la lata de unión como
formato de Índice de seguridad, el refuerzo medio último
un componente (índice de seguridad es el margen de
para uniones que fallan por colapso plástico es 3.45
seguridad del criterio de diseño, incluyendo polarizaciones
derivaciones estándar sobre el diseño de la carga,
ocultas,
comparable a los índices de seguridad de 3 a 4 para
inseguridad total). Para una comparación posterior, el
expresado
en
desviaciones
estándar
de
conexiones en otros tipos de construcción. Al discriminar
Comité ASCE de Estructuras Tubulares en la Referencia 2
entre los diferentes tipos de uniones, el nuevo criterio
derivó un factor de resistencia de 0.81 para un criterio de
alcanza una economía similar general y una mayor
diseño similar de conexión tubular basado en Yura,
seguridad que el criterio menos preciso que ellas
logrando a un índice de de seguridad de 3.0.
remplazan.
Ya que el criterio de falla local en 2.24 se usa
El factor de seguridad aparentemente mayor y el
para seleccionar el componente principal o la cuerda, la
índice de seguridad mostrado para pruebas de tensión esta
elección del índice de seguridad es comparable al que se
polarizado por un gran numero de pequeños tubos en la
usa para diseñar otros componentes estructurales; en vez
base de datos. Si solo se consideran los tubos con tc = 0.25
de los valores mayores usualmente citados para materiales
pulgadas, el factor de seguridad cae a 3.7; Para tc = 0.5
de conexión tal como remaches, pernos o soldaduras de
pulgadas
filete; las cuales aumentan la confiabilidad adicional, por
el factor
de seguridad es
de solo 2.2.
Considerando la singularidad (muesca aguda) en la
ejemplo, ductilidad local y pericia .
garganta en soldaduras típicas y el efecto del tamaño
Para
desfavorable en fallas de fractura controladas, no se ha
estructuras
marítimas,
típicamente
dominadas por cargas ambientales lo que ocurre cuando
permitido ofrece beneficio para carga de tensión.
ellas no son tripuladas, el borrador de 1986 de API RP2A –
En la edición de 1992, el código también ha incluido
LRFD propone factores de resistencia más liberales de
un criterio de diseño de conexión tubular en formato de
0.90 a 0.95, correspondientes a un valor reducido del
última resistencia, subsección 2.24.1.1 (2) para secciones
índice de seguridad de 2.5 (incluso tan bajo como 2.1 para
circulares. Esto se derivó desde, e intentó ser equivalente,
componentes de tensión). API también ajusto su criterio de
al criterio anterior de corte por troquelado. Se hizo la
diseño de tensión permitido para reflejar el beneficio de los
suposición de la pared delgada (por ejemplo, sin corrección
radios típicos tb / db.
tb / db), y la conversión para usos de doblado elástico de los
En Canadá (Referencia 21), el uso de este factor
módulos de sección.
de
resistencia
con
factores
de
carga
ligeramente
Cuando se usa en el contexto de AISC-LRFD,
diferentes, resulta en una diferencia de 4.2% en el factor
con un factor de resistencia de 0.8, este es nominalmente
total de seguridad. Esto está dentro de la precisión de la
equivalente con el diseño de tensión permitida (ASD),
calibración.
factor de seguridad de 1.8 para estructuras que tienen un
C2.24.1.2 Colapso General. Además de la falla localizada
40% de carga muerta y un 60% de cargas de servicio. El
cambio del factor de resistencia al corte de material se hizo
del componente principal, la cual ocurre en la cercanía de
para mantener esta equivalencia.
la soldadura del componente secundario, puede ocurrir un
modo más generalizado de la falla del colapso general. En
LRFD queda en el lado seguro de ASD para
estructuras que tienen una proporción menor de carga
componentes cilíndricos esto ocurre por una falla plástica
muerta. El criterio AISC para tensión y compresión de los
ovalada general en la carcasa cilíndrica del componente
415
principal. En las secciones rectangulares, esto puede
Una redistribución favorable de la carga también se asume
involucrar una deformación de la viga de unión, o el
donde
pandeo de las paredes laterales del componente principal
esperarse que ocurra dentro de los niveles de carga
(ver Referencia 15).
sea
apropiada.
La
limitación
ubicada
debe
permitidos. Una limitación bastante general, con una
distorsión que exceda el
C2.24.1.3 Distribución Desigual de la Carga (Tamaño de
0.02 D, puede esperarse en
cargas que excedan el 120% - 160% de estática permitida.
Soldadura). La distribución elástica inicial de transferencia
Un enfoque racional a la resistencia última de las
de carga a lo largo de la soldadura en una conexión tubular
conexiones rectangulares, se ha realizado, usando el
es altamente no uniforme, con carga de línea máxima (kips
teorema del zunchado superior del análisis del límite (ver
/ in. o MPa / mm) a menudo siendo un factor de dos o tres
Figura C2.11) y patrones de la línea de rendimiento (similar
mayor que el indicado en las bases de secciones
a las mostradas en la Figura C2.12). Varios patrones de
nominales, geometría y estática, como para 2.23.3. Alguna
límite para la falla de la cara del cordón plástico deberían
limitación local se requiere para conexiones tubulares para
asumirse para encontrar la capacidad mínima computada,
redistribuir esta y alcanzar su capacidad de diseño. Si la
la cual puede ser mayor que o igual al el valor real. El
soldadura es un eslabón débil en el sistema, puede
abanico de esquinas (como se muestra en la conexión en
ponerse en servicio activo antes que ocurra esta
T) a menudo produce menor capacidad que las esquinas
redistribución.
planas, como se muestra para otros casos. Los factores de
El criterio dado en el código intenta prevenir esta
diseño sugeridos entregados en la Tabla C2.2, son
puesta en servicio activo, tomando ventaja de los factores
consistentes con la manera en la que sacamos ventaja del
de seguridad mayores en las tensiones de soldadura
endurecimiento por deformación, redistribución de la carga,
permitida más que en otro lugar. Por ejemplo, el refuerzo
etc., en el uso de pruebas de falla, como la base para el
último de la línea de carga de una soldadura de filete de
criterio empírico de diseño. En general, se encontrará que
0.7 t hecho con electrodos E70XX es 0.7 t (2.67 x 0.3 x 70)
la capacidad es una función de los parámetros de topología
= 39 t, adecuado para igualar el refuerzo límite de acero
sin dimensión β, η y ξ (definido en la figura) al igual que el
templado del material secundario.
espesor cuadrangular del cordón (correspondiente a τ y γ
Para otro ejemplo, si la carga de línea aguda es
en el formato de corte por troquelado).
realmente el doble nominal, el diseño para 1.35 veces la
Para β muy grande (sobre 0.85) y conexiones en
carga de la línea nominal dará un factor de seguridad de la
K
unión de 1.8, cuando el refuerzo de la soldadura es 2.67
con abertura aproximada a 0, el análisis de la línea
límite indica una capacidad de conexión extremadamente
veces su tensión permitida. Las reglas IIW, y las
alta e irreal. En tales casos, otras estipulaciones de
calculaciones de refuerzo basado en LRFD, se requiere
limitación basadas en la falla del corte del material de las
mayores tamaños de soldadura que encajen, por ejemplo
regiones atiesadas, y la capacidad reducida para las
1.0 t o 1.2 t (1.0 t en el bosquejo del Eurocode). Dando
regiones más flexibles (por ejemplo, ancho efectivo)
esta salida rápida del problema, no ha habido muchas
también deberá observarse y chequearse.
pruebas para validar la lógica AWS anterior para
Aunque el antiguo criterio de AWS cubría estas
soldaduras más pequeñas.
consideraciones (Referencia 18), para doblado tanto como
C2.24.2 Conexiones Rectangulares en T, Y & K. E el
para carga axial (Referencia 19), se han desarrollado
D1.1-90 y ediciones anteriores del código el tratamiento
expresiones más autoritarias que representan una base de
para secciones rectangulares se hizo tan consistentemente
datos mucho mayor a través de los años por el CIDECT
como fue posible con las de
secciones circulares. La
(“Commité International pour le Developpement et l’Etude
derivación del corte por troquelado permitida básica Vp
de la Construction Tubulaire”) (Referencia 20) y por los
de
miembros del Subcomité IIW XV-E (Referencia 24). Este
seguridad de 1.8, basado en un análisis simple de la línea
criterio se ha aceptado para el diseño de estado límite de
para
secciones
rectangulares
incluye
un
factor
límite, pero utilizando el refuerzo de tensión último, el cual
estructuras de acero en Canadá (Packer et al, Referencia
se asume que sea 1.5 veces el límite mínimo específico.
21). El código Canadiense es similar al formato del AISC –
Estos por qué Fy en la formula de diseño para corte por
LRFD. En la edición de 1992 estos criterios actualizados se
troquelado se limitó a 2 / 3 veces el refuerzo de la tensión.
incorporaron dentro del código AWS, usando el formato de
416
resistencia última al espesor cuadrangular y los factores de
carga en porciones más flexibles de la cuerda. El criterio
resistencia de Packer, donde sean aplicables.
para el chequeo de componentes secundarios se entrega
en 2.24.2.3 (1), basado empíricamente en el trabajo IIW /
C2.24.2.1 Falla Local. Los factores de carga varían de
ecuación
en
ecuación
para
reflejar
las
CIDECT. Los criterios para el cálculo de soldaduras
diferentes
(2.23.5) se basan en las pruebas de Packer (Referencia
cantidades de polarización y esparcimiento aparente
23) para abertura en K y conexiones en N; y sobre la
cuando estas ecuaciones se comparan con la información
extrapolación y simplificación de los conceptos de ancho
de la prueba (Referencia 21). Por ejemplo, la ecuación
efectivo del IIW
para la falla de la cara de la cuerda plástica de conexiones
para conexiones en T, en Y, y
transversales.
en T, Y y transversales se basa en el análisis de la línea
C2.24.2.4
límite ignorando el refuerzo de reserva, la cual, proviene
Conexiones
de
Traslape.
Al
entregar
transferencia directa de la carga de un componente
del endurecimiento por deformación; esta polarización
secundario a otro, en conexiones en K y en N, las uniones
entrega el factor de seguridad con un Φ de unidad. La
de traslape reducen las demandas de troquelado en el
segunda ecuación para aberturas en K y conexiones en N
componente principal, permitiendo el uso de componentes
se derivó empíricamente, tiene menos polarización oculta
de cuerda más delgados en refuerzos. Estas son
en el lado seguro, y traza un factor de resistencia menor.
particularmente ventajosas en secciones rectangulares en
En la transición entre conexiones de abertura y
las cuales las preparaciones de los extremos del
conexiones de traslape, hay una región para la cual no se
componente no son tan complicadas como para las
entrega un criterio. (ver Figura C2.10). Una estructura
tuberías circulares.
marítima que detalla una practica típica entrega una
Las conexiones completamente traslapadas, en
abertura “g” de 2 pulgadas [50 mm], o un traslape mínimo
las cuales el soporte de traslape está completamente
“q” de 3 pulgadas [75 mm], para evitar la interferencia de la
soldado al soporte completo, sin ningún contacto con la
soldadura. Para un diámetro menor de las conexiones
cuerda, tiene la ventaja de preparaciones de extremo,
rectangulares, las limitaciones se expresan en relación a
incluso más simples. Sin embargo el problema de
las proporciones del componente. Estas limitaciones sirven
troquelado que estaba en la cuerda para conexiones de
también para evitar las gargantas para conexiones
abertura, se trasfiere ahora al soporte completo, el cual
rectangulares inclinadas, en la cual el trayecto de la carga
tiene también un alto corte de viga y cargas dobladas al
desproporcionadamente rígida no pueda manipular todas
trasladar estas cargas al cordón.
las cargas que atrae, posiblemente conducente a la falla
La mayoría de las conexiones de traslape
progresiva.
probadas han sido para casos de cargas perfectamente
balanceadas, en la cual la carga transversal compresiva de
C2.24.2.2 Colapso General. Para evitar una adaptación un
un componente secundario está compensada por la carga
tanto extraña del pandeo de la columna permitido al
de tensión del otro. En tales conexiones traslapadas,
problema de deformación de la brida de unión de la
sujetas a una carga balanceada y predominantemente axial
sección rectangular (por ejemplo, Referencia 15), limitación
estática, las pruebas han demostrado que no es necesario
de la brida de unión AISC – LRFD, el criterio de
completar la soldadura “oculta” en la garganta a través del
deformación pandeo transversal se han adaptado a la
componente. En situaciones de diseño del mundo real, sin
tensión, en casos de tensión de un lado y de los dos lados,
embargo, la carga de corte de cuerda localizada u otras
respectivamente. Los factores de resistencia dados son los
cargas entregadas a los puntos del panel resultan en
del AISC. Packer (Referencia 22) indica una correlación
cargas
razonablemente buena con los resultados de la prueba de
En
estas
situaciones
desbalanceadas, el componente mayormente cargado
la conexión rectangular disponible, en su mayoría de la
debe ser el soporte completo, con su circunferencia
variedad de dos lados.
totalmente soldada al cordón, y se requieren chequeos
adicionales de la carga neta en la huella combinada de
C2.24.2.3 Distribución Dispareja de la Carga (Ancho
Efectivo).
desbalanceadas.
todos los soportes.
Para las secciones rectangulares, este
problema se trata ahora en términos de conceptos del
ancho efectivo, en los cuales se ignora la entrega de la
417
C2.24.2.5 Doblado. Ya que el criterio internacional para la
usadas en el cuerpo del código. Para conexiones en T y en
capacidad de doblado de las conexiones tubulares no esta
Y, el modificador de geometría se espera que sea una
tan bien desarrollado como el criterio para cargas axiales,
función de η tanto como β, en contraste con las
los
efectos
del
momento
de
doblado
primario
se
expresiones
aproximado como una carga axial adicional. En la
más
simples
dadas
en
2.24.1.
Para
conexiones en K, el parámetro de abertura β también
expresión del diseño, JD representa la mitad del momento
deberá tomarse en cuenta. Los parámetros de geometría
de palanca entre bloques de tensión que crea el momento,
sin dimensión, η, β y ξ se definen en la Figura C2.11.
análogo al diseño concreto-medio, debido a que solo la
Para aberturas que se aproximen a 0 y para una
mitad de la capacidad axial descansa en cada lado del eje
unidad aproximada β muy grande, el análisis de la línea
neutral. Varios estados de límite último se usan para
límite indica una alta capacidad de unión extrema e irreal.
derivar las expresiones para JD en la Tabla C2.3. Para la
Las estipulaciones de 2.24.1.1 y 2.24.1.3 también deberán
plastificación de la cara de la cuerda, se asume un corte
chequearse.
por troquelado uniforme o una capacidad de carga de la
línea. Para el límite de refuerzo de corte del material, se
C2.26.1.3 Conexiones Rectangulares en T, en Y o en K.
usa el ancho efectivo. El colapso general refleja una falla
Las conexiones tubulares están sujetas a concentraciones
del mecanismo de la pared lateral. Finalmente, se entrega
de tensión, las cuales pueden llevar a un esfuerzo local
una expresión simplificada para JD, la cual se puede usar
plástico limitante. Muescas agudas e irregularidades en la
conservadoramente para cualquiera de los modos de falla
garganta de las soldaduras, y grietas por fatiga que se
inician bajo carga cíclica colocan demandas adicionales en
que rigen.
las
la ductilidad y fracto tenacidad del acero, particularmente
deformaciones, debido a las rotaciones de la unión puedan
bajo cargas cíclicas. Estas demandas son particularmente
Debe
tenerse
precaución
donde
ser importantes, por ejemplo la estructura de entrada
severas en el componente principal de conexiones
oblicua en aplicaciones arquitectónicas. Las ediciones
tubulares en T, Y y K. La tubería rectangular formada en
previas del código entregan 1/3 de disminución en la
frío (por ejemplo, ASTM A 500 y la tubería fabricada con
planchas
capacidad de conexión permitida para esta situación.
dobladas)
son
susceptibles
a
resistencia
degradada debido al esfuerzo de envejecimiento cuando
C2.24.2.6 Otras Configuraciones. La equivalencia de
estas regiones están severamente dañadas, sometidos
componentes rectangulares y componentes secundarios
para incluso moderar el calor de la soldadura cercana. La
circulares en cordones rectangulares se basa en sus
apropiabilidad de tal entubado para el servicio intencionado
parámetros respectivos (0.785 es π / 4). Esto se aplica, en
debe evaluarse, usando pruebas que representen su
efecto al concepto de corte por troquelado al problema,
condición final (por ejemplo, esfuerzo y envejecido, si el
incluso estos criterios internacionales siempre se entregan
entubado no se normaliza después de haberse formado)
en formato de refuerzo último. Los resultados están en el
(ver C2.26.2.2 para un análisis de los requerimientos de la
lado seguro de los resultados de la prueba disponible.
prueba CVN).
C2.26 Limitaciones del Material
C2.26.2 Fracto Tenacidad del Metal Base Tubular.
Puede tomarse una aproximación racional al
Algunos aceros están listados según grupo de resistencia
esfuerzo último de conexiones rectangulares inclinadas,
(Grupos I, II, III, IV y V) y clase de resistencia (Clases A, B
usando el teorema del límite superior del análisis del límite
y C) en las Tablas C2.4 - C2.26. Estas listas son para guiar
(ver Figura C2.11) y patrones de línea límite similares a los
a los diseñadores, y seguir la practica largamente
mostrados en la Figura C2.12. Varios patrones de línea
establecida para estructuras marítimas, como se describe
límite deberán asumirse para encontrar la capacidad
en la Referencia 9 y las siguientes:
computada mínima, la cual puede ser igual o mayor que el
Grupos de Resistencia. Los aceros pueden
valor verdadero. Las ventilaciones de esquinas (como se
muestra para la unión en T) a menudo producen una
agruparse de acuerdo al nivel de resistencia características
capacidad menor que las esquinas planas mostradas para
de soldaduras como a continuación (ver también 3.3 y 3.5):
los otros casos. Factores de diseño sugerido se entregan
(1)
en la Tabla C2.2; se intenta que sean consistentes con las
con refuerzos de límites mínimos especificados de 40 ksi
418
El Grupo I designa aceros al carbono estructural liso
[280 MPa] o menores. Equivalentes de carbono (definido
severas. La resistencia se reduce un tanto sin embargo, y
en el Anexo XI, XI6.1.1) es generalmente 0.40% o
el riesgo de colapso bajo sobrecarga extrema.
menores, y estos aceros pueden soldarse por cualquier
(1)
Las clases de aceros C son aquellas que tienen un
proceso de soldadura, como se describió en el código.
historial de aplicación exitoso en estructuras soldadas a
(2)
El Grupo II designa aceros de baja aleación y refuerzo
temperaturas de servicio sobre congelamiento, pero para
intermedio con límite a fluencia mínima especificado de
las cuales las pruebas de impacto no están especificadas.
casi 40 ksi a 52 ksi [280 MPa a 360 MPa]. Rangos
Tales aceros son aplicables a componentes estructurales
equivalentes de carbono hasta 0.45% y mayores, y este
que incluyen un espesor limitado, de formado moderado,
acero requiere el uso de procesos de soldadura de bajo
restricción, concentración de tensión modesta, carga casi
hidrogeno.
estática (tiempo de elevación de 1 segundo o mayor) y
(3)
redundancia estructural tal que una fractura aislada no será
El Grupo III designa aceros de baja aleación y alto
refuerzo con refuerzos de límite de fluencia mínimos
catastrófica.
Ejemplos
de
tales
aplicaciones
soportes
en
estructuras
especificados en exceso de 52 ksi a 75 ksi [360 MPa a 515
apilamiento,
MPa]. Tales aceros pueden usarse, siempre que cada
estructuras redundantes, vigas de piso y columnas.
aplicación sea investigada en cuanto a lo siguiente:
(2)
(a)
redundancia, o ambas, indican la necesidad de fracto
tenacidad mejorada. Donde las pruebas de impacto se
Los problemas de fatiga que pueden resultar del uso
especifican, los aceros de Clase C deben exhibir una
de tensiones mayores de trabajo, y
energía CVN de 15 ft-lb [20 J] para el Grupo I, 25 ft-lb [34
La Fracto-tenacidad en relación a otros elementos de
J] para Grupo II, y 35 ft-lb [48 J] para Grupo III, a la
control de fractura, tal como la fabricación, procedimientos
temperatura de servicio menor anticipada. Los aceros
de investigación, tensión de servicio y temperatura
listados como Clase B pueden alcanzar generalmente
ambiente.
(4)
Los aceros de clase B son apropiados para el uso
concentración de tensión y la carga de impacto o falta de
presumen.
(c)
espaciadas,
donde el espesor, el trabajo en frío, la restricción,
La soldabilidad y los WPSs especiales que pueden
requerirse. Los WPSs de bajo hidrogeno generalmente se
(b)
son
estos requerimientos CVN a temperaturas de un rango de
50° F a 32° F [10° C a 0° C].
Los Grupos IV y V incluyen aceros de construcción de
Los ejemplos de tales aplicaciones son las conexiones
mayor resistencia en el rango sobre 75 ksi a 100 ksi límite
en una estructura secundaria y el soporte en estructura
[515 MPa a 690 MPa]. Se debe tener un cuidado extremo
primaria. Cuando las pruebas de impacto se especifican
en relación al control de hidrógeno para evitar el
para el acero de Clase B, pruebas “heat-lot”
agrietamiento y la entrada de calor para evitar la pérdida de
en
conformidad con ASTM A 673, Frecuencia H, se usa
resistencia debido a un sobre calentamiento.
normalmente. Sin embargo, no hay seguridad positiva de
Clase de Resistencia. Las clasificaciones de resistencia
que la resistencia de la Clase B estará presente en las
A, B y C se pueden utilizar para cubrir varios grados
piezas de acero que no se han probado.
críticamente mostrados en la matriz de la Tabla C2.7, y
(3)
como se describe abajo:
temperaturas bajo congelamiento y para aplicaciones
La estructura primaria (o fractura crítica) cubre
Los aceros de clase A son apropiados para el uso a
criticas que involucren combinaciones adversas de los
los elementos cuya única falla sería catastrófica.
factores citados anteriormente. Las aplicaciones criticas
La estructura secundaria cubre los elementos
pueden garantizar la prueba CVN a 36° F – 54° F [20° C –
cuya falla no llevará a un colapso catastrófico, bajo
30° C] por debajo de la temperatura de servicio menor
condiciones para las cuales la estructura puede ocuparse,
anticipada. Este margen extra de fracto tenacidad evita la
o causar daños mayores fuera del lugar (por ejemplo,
propagación
contaminación), o ambos.
Para
estructuras
de
fracturas
quebradijas
de
grandes
irregularidades, y ayuda a la detención de las grietas en
tubulares
altamente
espesores de varias pulgadas. Los aceros enumerados
redundantes, la fractura de un soporte o su conexión del
aquí como la Clase A pueden alcanzar generalmente los
extremo no es probable que lleve al colapso bajo
requerimientos CVN expresados anteriormente a rangos de
condiciones de carga normales o incluso moderadamente
temperatura de -4° F a -40° F [- 20° C a – 40° C]. La
419
frecuencia de la prueba de impacto para aceros Clase A
(b)
Energía CVN 15 ft – lb [20 J] para aceros de
deben estar en conformidad con las especificaciones bajo
Grupos I, 25 ft – lb [34 J] para aceros del Grupo II y
las cuales el acero se ordena; En usencia de otros
35 ft – lb [4 J] para aceros del Grupo III (prueba
requerimientos se puede usar la prueba heat-lot.
transversal).
El criterio para altura grietas NRL se refiere al uso del
C2.26.2.1 Requerimientos de la Prueba CVN. Estos
requerimientos
componentes
mínimos
en
de
tensión
fracto
siguen
tenacidad
las
Diagrama de Análisis de Fractura (Referencia 17), y de
para
fallas de conexiones pesadas que alcanzan el cambio de
estipulaciones
temperatura
recientemente propuestas por AISC. La confiabilidad a un
grado
considerable
del
fenómeno
de
cambio
de
(2)
estáticamente exhiben niveles similares de ductibilidad
iniciación.
Para
Atmosférico.
Para
las
conexiones
o
para
conexiones
críticas
en
cualquier
localización en la cual se desea evitar todas las fracturas
resistencia, Grupos III, IV y V, el cambio de temperatura es
quebradizas, deben considerarse los aceros Clase A más
menos efectivo; también la energía del esfuerzo de fractura
fuertes, ej: Especificación API 2H, Gr. 42 o Gr. 50. para 50
mecánica entrega consideraciones que sugerirán los
ksi [345 MPa] límite y aceros de mayor resistencia, se debe
valores de energía mayormente requeridos. Las pruebas
prestar
de aceros laminados en una base caliente deja uno
especial
atención
a
los
procedimientos
de
soldadura, para evitar la degradación de los ZAT. Incluso
expuesto a una variación considerable dentro del calor, con
para un servicio menos demandante de estructuras
pruebas CVN que muestran mayor disposición que las
ordinarias, el siguiente grupo/clase de metales base NO se
propiedades del refuerzo. Sin embargo, es mejor que
recomiendan para usarlos como componentes principales
ninguna prueba efectuada.
en conexiones tubulares: IIC, IIIB, IIIC, IV y V.
LAST. Los
(3)
componentes
principales en conexiones tubulares están sujetos a
con un alto límite de fluencia, secciones gruesas o
cualquier combinación de estas condiciones), y cargas de
una limitación local y a esfuerzos plásticos en la carga
tensión a través de todo el espesor en servicio, se debe
diseñada. Durante la vida útil de servicio, la carga cíclica
por
fatiga,
Conexiones Críticas. Para conexiones críticas que
involucran alta restricción (incluyendo geometría adversa,
concentraciones de tensión local las cuales pueden llevar a
grietas
Servicio
posible,
cíclicamente a una alta temperatura. Para aceros de mayor
iniciar
de
expuestas a temperaturas más bajas y de menor impacto
como los especimenes de la prueba CVN cargados
puede
criterio
aceros de la Clase A.
del cambio de temperatura es que los materiales cargados
Requerimientos
de
requerimientos pueden lograrse usando cualquiera de los
temperatura descrito por Barsom (Referencia 16). El efecto
C2.26.2.2
CVN
temperaturas de servicio a 40°F [4°C] o mayor, estos
considerar el uso de acero que haya mejorado las
demandando
propiedades a través de todo el espesor (dirección Z), por
adicionalmente la ductilidad del acero. Estas demandas
ejemplo, Especificación API 2H, Suplementos S4 y S5, o
son particularmente severas en latas de unión de pared a
ASTM A 770.
pruebadiseñada para el corte por troquelado.
(4)
Soportes del Extremo. Aunque el soporte del
C2.26.2.3 Fracto Tenacidad alternativa. Las condiciones
extremo en conexiones tubulares están sujetos también a
listadas en (1) - (4) abajo deben considerarse cuando se
la concentración de tensión, las condiciones de servicio no
especifican los requerimientos de la fracto tenacidad.
son tan severas como en el componente principal (o lata de
porciones
unión). Para soportes críticos, para los cuales la fractura
submarinas de plataformas marítimas de tipo templado
(1)
quebradiza sería catastrófica, debe considerarse el uso de
redundante, API recomienda lado de levantamiento que el
los extremos salientes en los soportes que tengan la
Conexiones
Submarinas.
Para
acero para latas de unión (tales como cordones en uniones
misma clase como la unión de lata, o una clase menor.
mayores en X y en K, y a través de los componentes en
Esta estipulación no necesita aplicarse al cuerpo de los
conexiones diseñadas como traslape) alcancen uno de los
soportes (entre conexiones).
siguientes criterios de fracto tenacidad a temperatura dada
en la Tabla C2.8.
(a)
Prueba NRL comportamiento de la prueba de caída
de peso sin ruptura.
420
Tabla C2.1
Encuesta del Diámetro/Espesor y Límites Planos Ancho/Espesor para Tubos (ver C2.20.1)
Notas Generales:
AISI Clase A = Formado en Caliente.
AISI Clase B = Formado y Soldado con Frío.
Ancho plano puede tomarse como D – 3t para diseño del componente sección rectangular.
421
Tabla C2.2
Factores de Diseño Sugeridos (ver C2.24.2)
Valor Asumido
para K
SF para
Cargas Estáticas
SF Donde se Aplica
1/3 de Aumento
Donde puede utilizarse el último refuerzo de ruptura de la
conexión - incluye efectos de endurecimiento por esfuerzo, etc.
Estructuras redundantes a falla de pruebas y diseños
consistentes con 2.24.1
1.51
1.8
1.4
Los componentes críticos cuya sola falla pudiera ser catastrófica
1.5
1
2.7
2.0
Aplicaciones arquitectónicas donde la deformación localizada
sería objetable
1.0
1.7
1.3
Nota:
1. Aplicable donde el componente principal, Fy, no se considera que exceda 2/3 del mínimo del esfuerzo a la tensión
especificada.
Tabla C2.3
Valores de JD (ver C2.24.2.5)
Modo de Falla que rige
Dobladura en Plano
Falla Plástica del Cordón de pared
Esfuerzo cortante del material de cuerda
Colapso General
Ancho Efectivo del componente secundario
Aproximación Conservadora para Cualquier Modo
422
Dobladura Fuera de Plano
Tabla C2.4
Placa de Acero Estructural (ver C2.26.2)
Grupo de
Refuerzo
Clase de
Dureza
I
C
I
B
I
A
II
II
C
B
II
A
III
C
III
A
Especificación y Grado
Límite de fluencia
Ksi
MPa
Carga Límite de rotura
Ksi
MPa
ASTM a 36 para 2 pulg. 50mm de Espesor
ASTM a 131 grado A (a 1/2 pulg. 12mm de Espesor
36
34
250
235
58-80
58-71
400-550
440-490
ASTM a 131 grado B, D
ASTM a 573 grado 65
ASTM a 709 grado 36T2
34
35
36
235
240
250
58-71
65-77
58-80
400-490
450-550
400-550
ASTM a 131 grado CS, E
34
235
58-71
400-490
ASTM a 242 (a 1/2 pulg. 12mm de Espesor)
ASTM a 572 grado 42 (a 2 pulg. 50mm de Espesor)
ASTM a 572 grado 50 (a ½ pulg.12mm de Espesor)1
ASTM a 588 (4 pulg. 100mm e inferiores)
50
42
50
50
345
290
345
345
70
60
65
70 min
480
415
450
485 min
ASTM a 709 grados 50T2, 50T3
ASTM a 131 grados AH32
ASTM a 131 grados AH36
ASTM a 808 (el refuerzo varía con el espesor)
ASTM a 516 grado 65
50
45.5
51
42-50
35
345
350
350
290-345
240
65
68-85
71-90
60-65
65-85
450
470-585
490-620
415-450
450-585
API especificación 2H grado 45
42
Grado 50 (para 2-1/2 pulg. 65mm de Espesor)
50
(Sobre 2-1/2 pulg. 65mm de Espesor)
47
API especificación 2W grado 42 para 1 pulg 25mm Esp 42-67
sobre 1 pulg. 25mm Esp
42-62
Grado 50 para 1 pulg. 25mm Esp.
50-75
sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-70
grado 50T para 1 pulg. 25mm Esp. 50-80
sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-75
API especificación 2Y grado 42 para 1 pulg. 25mm Esp 42-67
sobre 1 pulg. 25mm Esp. 42-62
Grado 50 para 1 pulg. 25mm Esp.
50-75
sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-70
grado 50T para 1 pulg. 25mm Esp. 50-80
sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-75
ASTM a 131 grados DH32, EH32
45.5
Grados DH36, EH36
51
ASTM a 537 Clase I (para 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor 50
ASTM a 633 grado A
42
Grados C, D
50
ASTM a 678 grado A
50
290
345
325
290-462
290-427
345-517
345-483
345-522
345-517
290-462
290-462
345-517
345-483
345-572
345-517
315
350
345
290
345
345
62-80
70-90
70-90
62
62
65
65
70
70
62
62
65
65
70
70
68-85
71-90
70-90
63-83
70-90
70-90
430-550
483-620
483-620
427
427
448
448
483
483
427
427
448
448
483
483
470-585
490-620
485-620
435-570
485-620
485-620
ASTM a 633 grado E
415
80-100
550-690
60
ASTM a 537 clase II para 2-1/2 pulg. 65mm Espesor 60
ASTM a 678 grado B
60
API especificación 2W grado 60 para 1 pulg.25mm Esp 60-90
sobre 1 pulg. 25mm Esp. 60-85
API especificación 2Y grado 60 para 1 pulg.25mm Esp 60-90
sobre 1 pulg. 25mm Esp. 60-85
ASTM a 710 grado A clase 3
(tratado por (quenched) y calor precipitado)
por 2 pulg. (50mm)
75
2 pulg. (50mm) a 4 pulg. (100mm)
65
sobre 4 pulg. (100 mm)
60
415
415
414-621
414-586
414-621
414-586
80-100
80-100
75
75
75
75
550-690
550-690
517
517
517
517
515
450
415
85
75
70
585
515
485
IV
C
ASTM a 514 (sobre 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor
ASTM a 517 (sobre 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor
90
90
620
620
110-130 760-890
110-130 760-896
V
C
ASTM a 514 (para 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor
ASTM a 517 (para 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor
100
100
690
690
110-130 760-895
110-130 760-895
Nota General: Ver la lista de Especificaciones Referenciadas para títulos completos de lo de anterior
Nota:
Hasta 2 pulg (50 mm). Espesor para acero calmado tipo 1 ó 2, Práctica de grano fino
423
Tabla C2.5
Tubo de Acero Estructural y Formas Tubulares (ver C2.26.2)
Grupo de
Refuerzo
Clase de
Tenacidad
Especificación y Grado
Límite de fluencia
Ksi
MPa
Carga límite de rotura
Ksi
MPa
I
C
API Especificación 5L Grado B1
35
ASTM a 53 grado B
35
ASTM a 139 grado B
35
ASTM a 500 grado A (circular)
33
(amoldado)
39
ASTM a 500 grado B (circular)
42
(amoldado)
46
ASTM a 501 (circular y amoldado)
36
APi Especificación 5L grado X42 máx.2% expansión fría 42
I
B
ASTM a 106 grado B (normalizado)
ASTM a 524 grado I (a través 3/8 pulg. [10mm] w.t.)
grado II (sobre 3/8 pulg. [10mm] w.t.)
35
35
30
240
240
205
60
60
55-80
415
415
380-550
I
A
ASTM a 333 grado 6
ASTM a 334 grado 6
35
35
240
240
60
60
415
415
II
C
API Especificación 5L grado X42 máx.2% expansión fría 52
ASTM a 618
50
360
345
66
70
455
485
II
B
API Especificación 5L grado X52 con SR5, SR6 o SR8 52
360
66
455
III
C
ASTM a 595 grado A (adelgazado)
ASTM a 595 grados B y C (adelgazado)
380
410
65
70
450
480
55
60
240
240
240
230
270
290
320
250
290
60
60
60
45
45
58
58
58
60
415
415
415
310
310
400
400
400
415
Notas Generales:
Ver lista de Especificaciones Referidas a títulos completos de lo anterior.
La cañería estructural también se puede fabricar de acuerdo con las Especificaciones API 2B, ASTM A 139+, ASTM A
252+, o ASTM A 671 usando grados de planchas estructurales listadas en la Tabla C2.4, excepto que la prueba
hidrostática pueda omitirse.
Con soldaduras longitudinales y soldaduras a tope circunferenciales.
Nota:
1.
Soldaduras sin costuras o costuras longitudinales.
Tabla C2.6
Formas de Acero Estructural (ver C2.26.2)
Grupo de
Refuerzo
Clase de
Tenacidad
Especificación y Grado
Límite de fluencia
Ksi
MPa
Carga límite de rotura
Ksi
MPa
ASTM a 36 (para 2 pulg. [50mm] Espesor)
36
ASTM a 131 Grado A (para 1/2 pulg. [12mm] Espesor) 34
250
235
58-80
58-80
400-550
400-550
ASTM a 709. grado 36T2
36
250
58-80
400-550
ASTM a 572 grado 42 (para 2 pulg. [50mm] Espesor) 42
ASTM a 572 grado 50 (para 1/2 pulg. [12mm] Espesor) 50
ASTM a 588 (para 2 pulg. [50mm] Espesor)
50
290
345
345
60
65
70
415
480
485
ASTM a 709 grados 50T2, 50T3
ASTM a 131 grado AH32
ASTM a 131 grado AH36
345
320
360
65
68-85
71-90
450
470-585
490-620
50
46
51
Notas Generales:
Hasta 2 pulg. Espesor para Acero Tipo 1 ó 2 calmado. Práctica de grano fino.
Esta tabla es parte del comentario sobre consideraciones de resistencia para estructuras tubulares (o compuestos de
formas tubulares y otros perfiles), ejemplo, usado para plataformas marítimas. No se trata de implicar que las formas
no listadas no sean apropiadas para otras aplicaciones.
424
Tabla C2.7
Matriz de Clasificación para Aplicaciones (ver C2.26.2)
SEGURIDAD CONTRA FALLA SECUNDARIA MIENTRAS SE MANIPULA
BAJA CONCENTRACIÓN DE TENSIÓN NOMINAL
FRACTURA PRIMARIA CRÍTICA
FORMACIÓN PLÁSTICA POR
CONCENTRACIÓNDE ALTA TENSIÓN
ALTAS RESTRICCIONES DE
SECCIONES GRUESAS
BAJAS RESTRICCIONESNES DE
SECCIONES DELGADAS
ÁNGULO LEJANO
Tabla C2.8
Condiciones para Pruebas CVN (ver C2.26.2.2)
Diámetro/Espesor
Temperatura de la Prueba
Condición de la Prueba
Sobre 30
36° F (20° C) bajo LAST1
Plancha plana
20 - 30
54° F (30° C) bajo LAST
Plancha plana
Bajo 20
18° F (10° C) bajo LAST
Como se fabricó
Nota:
1. LAST = Temperatura de Servicio Anticipada Más Baja
425
SOLDADURAS BALANCEADAS SOBRE
EL EJE NEUTRO DEL ÁNGULO
SOLDADURAS DESBALANCEADAS SOBRE
EL ÁNGULO NEUTRO DEL ÁNGULO
C2.1 - Equilibrio de Soldaduras de Filete Sobre un Eje Neutro (ver C2.5.2)
SOLDADURA DE FILETE
SOLDADURAS DE RANURAS
DE PENETRACIÓN COMPLETA
SOLDADURA DE RANURA
DE BISEL SOBRESALIENTE
Figura C2.2 - Planos de Corte para Soldaduras de Filete y Ranura (ver C2.5.4)
426
Figura C2.3 - Carga Excéntrica
Figura C2.4 - Relación de Deformación de Carga
(ver C2.5.4.2 y C2.5.4.3)
para Soldaduras (ver C2.5.4.2 y C2.5.4.3)
(A) SOLDADURA CONTENIDA POR A
FUERZA, R
(B) ACCIÓN DE DESGARRO EN SOLDADURA
SIN CONTENCIÓN
Figura C2.5 - Uniones de traslape Soldadas de filete Única (ver C2.8.1.1)
DOBLADURA
FUERA DE PLANO
DOBLADURA
EN PLANO
CARGA AXIAL
Figura C2.6 - Ilustraciones de Tensiones de Componentes secundarios
Correspondientes al Modo de Carga (ver C2.20.6.2)
427
COMPONENTE SECUNDARIO O LA PARTE MÁS DELGADA
NO EXCEDER SOVOCAMIENTO 0.01 in. [0.3 MM]
ANGULO REENTRANTE (REENTRANT)
PASADA DE CAPAS
MONEDA O DISCO CON RADIO, R
SOLDADURA INTERNA
DONDE SEA ACCESIBLE
ALAMBRE DE 1 mm
NO DEBERA PASAR
CUERPO
RADIO TEÓRICO R = tb / 2, EXCEPTO QUE
5/16 in. R 1 in. (8mm R 25 mm)
RADIO DE LA
HERRAMIENTA 5/16pul.
8mm mínimo
0.05 t ó 0.3 pulg.
0.75mm máximo
RAIZ
PASADA DE CONTACTO (SERÁN PRIORIDAD
A LAS PASADAS DE CAPAS
PASADAS DE CONTACTOS (CAP)
Nota General:
0.01 in. [0.25 mm] MAXIMO
SIN INDICACIONES (MPI)
Nota General:
Los
requirimientos
mínimos
para
soldadura externa en conexiones tubulares diseñadas
para cumplir con 2.20.6.6(1).
Indicación MPI, la convexidad excesiva o
sovacamiento en pasadas de gargantas de soldadura o
entre pasadas adyacentes, se pueden corregir con un
esmerilado suave/liviano.
Figura C2.7 – Requerimientos del Perfil de la Soldadura Mojada (ver C2.20.6.6)
Componente
Secundario
Carga
Falla de Corte Local
Soldadura
Componente Principal
Figura C2.8 – Concepto Simplificado del Corte
de perforación (ver C2.24.1.1)
428
COLAPSO PLÁSTICO UNIONES K
COMPRENSIÓN T & Y
COMPRENSIÓN X
(MEAN) SF = 2.44
INDICE DE SEGURIDAD = 3.45
FRACTURA POR TENSIÓN
TENSIÓN EN T & Y
TENSIÓN EN X
TEST = PRUEBA
ALLOWABLE = PERMISIBLE
Notas Generales:
•
SF = Factor de Seguridad
•
Base de datos: 306 uniones (sin traslape) (ver Referencia 6)
Figura C2.9 – Confiabilidad del Criterio de Corte por troquelado
usando Alfa Computarizado (ver C2.24.1.1)
429
A
B
C
Figura C2.10 – Transición entre Aberturas y Conexiones de Traslape
(ver C2.24.2.1)
CARGA AXIAL
MOMENTO DE FLEXIÓN
Todas las Líneas Límite
Donde:
•
•
•
•
•
•
K = Factor de refuerzo de reserva para, tensión triaxial, comportamiento de gran deflexión, etc.
SF = Factor de Seguridad
Fy = Refuerzo de fluencia del componente principal
ai = Rotación regular de la línea límite i según como se determinó por la geometría del mecanismo
Li = Largo del segmento de la línea base
tc = Espesor de la pared de cuerdo
Figura C2.11 – Teorema del Límite Superior
(ver C2.20.6.2, C2.24.2 y C2.26)
430
UNION T
UNION Y
UNION K
PARÁMETRO DE ABERTURA NO DIMENSIONAL PARA UNION K
DOBLADURA EN PLANO
DOBLADURA FUERA DE PLANO
Figura C2.12 – Patrones de Línea Límite (ver C2.26 y C2.24.2)
431
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Steel Wide Flange Structural Shapes; J. Cattan; AISC;
7/95.
433
C3. Precalificación de los WPSs
434
C3.2.1 Procesos Precalificados. Ciertos procesos
SMAW, SAW, GMAW (excluyendo el GMAW-S) y FCAW
C3.5 Requerimientos de Temperatura Mínimas de
WPSs en conjunto con ciertos tipos relacionados de
Precalentamiento y Entre Pasadas
uniones se han probado a fondo y tienen un gran
El principio de aplicar calor hasta que se
historial de comportamiento satisfactorio comprobado.
alcance una cierta temperatura y luego mantener esa
Estos
como
temperatura como un mínimo, se usa para controlar el
precalificados y pueden usarse sin pruebas o
rango de enfriamiento del metal de soldadura y el
calificación (ver Sección 4).
metal base adjunto. La temperatura más alta permite
WPSs
y
uniones
se
designan
Las estipulaciones precalificadas se dan en
una difusión del hidrogeno más rápida y reduce la
la Sección 3, la cual incluye WPSs, con referencia
tendencia al agrietamiento por frío. La parte completa
especifica al recalentamiento, metales de aporte,
o solo el metal en la cercanía de la unión que se va a
tamaño
requerimientos
soldar puede precalentarse (ver Tabla 3.2). Para un
pertinentes. Los requerimientos adicionales para
set de condiciones de soldadura determinado, los
uniones precalificadas en construcción tubular se dan
rangos de enfriamiento serán más rápidos para una
en la Sección 3.
soldadura hecha sin precalentamiento que para una
del
electrodo
y
otros
soldadura
El uso de uniones precalificadas y WPSs no
hecha
de
con
precalentamiento.
precalentamiento
Las
garantiza una soldadura de buena calidad. La
temperaturas
capacidad de fabricación todavía se requiere junto con
traducen en un rango
la supervisión de la soldadura efectiva y bien conocida
Cuando el enfriamiento es suficientemente lento,
para producir soldaduras consientes de buena calidad.
reducirá
efectivamente
mayores
se
de enfriamiento más lento.
el
endurecimiento
y
el
agrietamiento.
El código no prohibe el uso de algún
proceso de soldadura. Tampoco impone limitación en
Para aceros sometidos al proceso de
el uso de cualquier otro tipo de unión, ni impone
templado y revenido, no se desea un enfriamiento
restricciones en el procedimiento de cualquier proceso
lento y no es recomendado por el productor del acero.
Debe enfatisarze que las temperaturas en la
de soldadura. Los procesos de soldadura y WPSs
para la aceptación de tales uniones en la base a una
Tabla
3.2
son
calificación exitosa por el Contratista, realizado en
temperaturas de precalentamiento y entre pasadas
conformidad con los requerimientos del código (ver
deberán ser lo suficientemente altas para asegurar
Sección 4).
soldaduras
de
temperaturas
buena calidad.
mínimas
La
y
cantidad
las
de
precalentamiento requerido para disminuir los rangos
C3.3 Combinaciones de Metal Base con Metal de
de enfriamiento, como para producir uniones dúctiles
Aporte.
libres de grietas, dependerá de:
Los metales de aporte con designadores
(1)
La temperatura ambiente
listados en la Nota 3 de la Tabla 3.1 logran su
(2)
Calor del arco
clasificación de refuerzo de tensión por PWHT a 1275°
(3)
Disipación del calor de la unión
F o 1350° F [690° C o 730° C]. En la condición tal
(4)
Química del acero (soldabilidad)
como queda (“as welded”) los refuerzos de tensión
(5)
Contenido de hidrogeno del metal de soldadura
pueden exceder los 100 ksi [600 MPa].
Las
combinaciones
de
depositado
electrodos
y
(6)
Grado de restricción en la unión
fundentes de electrodo que igualen los metales base
El Punto 1 está considerado anteriormente.
aprobados para el uso en uniones precalificadas se
El Punto 2 no está actualmente considerado en el
listan en la Tabla 3.1. Los requerimientos del metal de
código.
aporte igualables. En esta tabla, los grupos de
El Punto 3 se expresa parcialmente en el espesor del
especificaciones del acero se igualan con las
material.
clasificaciones del metal de aporte que tengan
El
resistencia a la tensiones similares. En uniones que
agrupaciones de las designaciones del acero.
Punto
4
se
expresa
indirectamente
en
la
involucran metales base que difieren en los esfuerzos
de tensión, los electrodos aplicables al material de
El Punto 5 se expresa actualmente, ya sea como
menor resistencia pueden usarse previstos del tipo de
proceso de soldadura no-bajo en hidrógeno, o un
bajo hidrogeno, si el metal base de mayor resistencia
proceso de soldadura de bajo hidrógeno.
requiere el uso de tales electrodos.
435
El Punto 6 es menos tangible y solo se reconoce la
solidificarse previo a la solidificación en el centro.
condición general en las estipulaciones de la Tabla
Cuando esto ocurre, las fuerzas de contracción actúan
3.2.
en el centro o núcleo semi-liquido, aún caliente de la
Basados
en
estos
factores,
los
soldadura, que puede provocar el desarrollo de una
deberían
grieta en la línea central, como se muestra en la
considerarse que involucren todo, y el énfasis en las
Figura C3.1 (A) y (B). Esta grieta puede extenderse a
temperaturas de precalientamiento entre pasadas,
toda la longitud de la soldadura y puede o no ser
como
visible en la superficie de la soldadura. Esta condición
requerimientos
de
la
temperaturas
Tabla
mínimas,
3.2
no
adquieren
mayor
también puede ocurrir cuando las soldaduras de filete
validez.
Debe actuarse con precaución en cuanto al
se realizan simultáneamente en ambos lados de una
acero sometido al método de precalentamiento de
unión con los arcos directamente opuestos entre si,
templado y revenido; y la entrada de calor no deberá
como se muestra en la Figura C3.1 (C).
En vista de lo anterior, la Tabla 3.7 requiere
exceder las recomendaciones del productor de acero
que ni la profundidad ni el ancho máximo en la
(ver 5.7).
sección transversal del metal de soldadura depositado
C3.6 Limitación de las Variables del WPS
en cada pasada de soldadura, exceda el ancho de la
Aunque los WPSs precalificados están
superficie de la pasada de soldadura. Esto también se
exentos de pruebas, el código sí requiere que el
ilustra en la Figura 3.1. Las dimensiones del cordón de
contratista prepare un WPS por escrito para usarse en
soldadura pueden medirse de una mejor manera
la fabricación. Este es un registro de materiales y de
seccionando y utilizando un procedimiento químico o
las variables de soldaduras, el cual muestra que el
electrolítico en una soldadura de muestra.
WPS cumple con los requerimientos para un estatus
C3.7.3 Requerimientos de Acero a la Intemperie.
precalificado.
los
Los requerimientos en esta subsección son para las
soldadores, operadores de soldaduras, pinchadores y
aplicaciones de acero ASTM A 588 expuestas, sin
el personal de inspección tenga acceso a los WPS
revestimiento y sin pintura, en donde la resistencia a
precalificados por escrito. El código requiere que se
la corrosión atmosférica y las características de color
especifiquen por escrito 4 variables críticas en el WPS
son similar a aquellas que requiere el metal base. Los
precalificado, dentro de los límites que aseguren
metales de aporte especificados en la Tabla 3.3
entregar una pauta significativa para aquellos quienes
deberán usarse para cumplir estos requerimientos.
implementan
Cuando
Es
la
intención
sus
del
código
estipulaciones.
que
Los
rangos
se
suelden
el
estos
electrodo,
aceros
la
para
otras
admisibles para amperaje, voltaje, velocidad de
aplicaciones,
combinación
avance y gas de protección, según sea aplicable,
electrodo-fundente o el grado de metal de soldadura
de
deben ser los mismos que aquellos permitidos para
especificado en la Tabla 3.1 es satisfactorio.
El uso de los metales de aporte, excepto
los WPSs calificados en 4.7 del código. La limitación
lo
aquellos listados en la Tabla 3.3 para acero de
suficientemente conservadoras como para permitir el
soldadura ASTM A 588 (usado en aplicaciones sin
redondeo.
recubrimiento y expuestas) se permite para filetes de
impuesta
en
estas
cuatro
variables
son
cierto tamaño y de una sola pasada (relacionado con
C3.7.2
en
el proceso de soldadura), tal como se muestra en
Ancho/Profundidad. El trocito de soldadura o la
Limitación
de
Pasada
3.7.3. Aquí, la cantidad de mezcla de metal de
forma del cordón de soldadura es un factor importante
soldadura y metal base resulta en características de
que afecta el agrietamiento de la soldadura. La
color y corrosión atmosférica similares a las del metal
solidificación del metal de soldadura fundido debido al
base.
efecto del proceso de templado del metal base, se
En soldaduras de pasadas múltiples, un
inician en los lados del metal de soldadura y continúa
metal de aporte de la Tabla 3.1 puede usarse para
hacia adentro hasta completarse. El último metal
llenar la unión, excepto para las últimas dos capas. El
liquido en solidificarse permanece en un plano a
metal de aporte, como se especifica en la Tabla 3.3
través de la línea central de la soldadura. Si la
deberá
profundidad de la soldadura es mayor que el ancho de
superficiales en los extremos de las soldaduras.
la
cara,
la
superficie
de
la
soldadura
puede
436
usarse
para
las
últimas
dos
capas
C Tabla 3.7 Limitaciones Eléctricas. Las pruebas
interrupción en la protección y la contaminación{on
han demostrado que parece existir una relación
resultante de la soldadura por la atmósfera.
empírica entre el ángulo en la raíz de la ranura y la
Las estipulaciones precalificadas se aplican
corriente máxima que pueda usarse sin producir
solamente al proceso GMAW utilizando modos de
perfiles de soldadura propensos al agrietamiento,
transferencia de rociador y globular de depósito de
como se muestra en la Figura C3.1. Bajo estas
metal. El proceso GMAW-S no está precalificado y no
circunstancias, solo el bisel precalificado y las ranuras
deberá calificar en conformidad con la Sección 4. La
en V sin “backing” son efectivas.
experiencia ha demostrado casos frecuentes de falta
de
Las ranuras en J y en U tienen un ángulo
penetración
y
fusión
con
este
modo
de
mayor en la raíz que el ángulo de ranura y, en su
transferencia de metal. Una razón común para esta
caso, es muy leve la probabilidad de que un trocito de
no-confiabilidad es la baja entrada de calor por unidad
soldadura indeseable sea propenso al agrietamiento.
de metal de soldadura depositado, resultando en una
Sin embargo, el código no hace una distinción entre
tendencia hacia poco o nada de fusión del metal base.
las ranuras en V y las ranuras en J y en U a este
Por lo tanto, se requiere que cada usuario demuestre
respecto. Esto hace que los requerimientos de la
la habilidad del WPS seleccionado para producir
Tabla 3.7 sean aplicables a todas las ranuras. Ya que
soldaduras de buena calidad cuando se utilice el
el uso de ranuras en J y en U es menos frecuente,
proceso GMAW-S.
este requerimiento no parece ser irracional.
C3.10 Requerimientos de Soldaduras de
La relación empírica define la cantidad de
corriente
aceptable,
en
amperes,
como
Ranura tipo Tapón Redondo y tipo
aproximadamente como diez veces el ángulo de la
Tapón Alargado.
ranura incluido. Esto se aplica principalmente a las
Las soldaduras tipo tapón redondo y tipo
uniones soldadas precalificadas sin “backing”, usando
bisel y ranuras en V. Ya que el ángulo incluido para
tapón
tales uniones precalificadas es de 60°, el amperaje
requerimientos
alargado,
en
conformidad
máximo permitido por el código es de 600 A; para una
mediante técnicas descritas en 5.25 y utilizando
soldadura de filete de 90°, el máximo de corriente
materiales listados en la Tabla 3.1 o Anexo M, se
permitido es de 1000 A. Esta limitación se aplica
consideran precalificados y pueden utilizarse sin
solamente a pasadas que fusionan ambas caras de la
efectuar las pruebas de calificación de unión del WPS.
dimensionales
de
2.5,
con
los
soldadas
unión, excepto para las pasadas para cubrir.
C3.11.2 Preparación de Unión de Esquina. El
código permite una opción
alternativa para la
C Tabla 3.7 Requerimiento para Electrodo Múltiple
preparación de la ranura en uno o en ambos
del Proceso SAW. Cuando se utiliza un proceso
componentes para todas las soldaduras de bisel y de
GMAW más un proceso SAW en tándem (ver Tabla
ranura en J en las uniones de esquina, tal como se
3.7), el espacio máximo de 15 pulg. [380 mm], de
muestra en la Figura C3.2.
Esta
espacio entre el arco de metal con gas y el arco de
estipulación
surgió
por
las
conducción sumergido se requieren para preservar los
consideraciones del desgarro laminar, permitiendo
efectos de precalentamiento del primer arco para la
toda la preparación o parte de ella en el componente
siguiente soldadura principal depositada por el resto
vertical de la unión. Tal preparación de la ranura se
de la cantidad de dos arcos sumergidos con un alto
reduce al esfuerzo de tensión residual, que surge de
indice de deposición. El corto espacio también
la contracción de las soldaduras en frío, que actúan en
proporciona una mejor condición para refundir la
la dirección de todo el espesor en un plano vertical
primera pasada.
único; tal como se muestra en las uniones de esquina
precalificadas diagramadas en las Figuras 3.3, 3.4 y
3.11. Por lo tanto, la probabilidad de desgarro laminar
C Tabla 3.7 Requerimientos para los Procesos
los
puede reducirse para estas uniones por la preparación
requerimientos para los procesos GMAW y FCAW
de la ranura permitida ahora por el código. Sin
WPS cuando se utilizan los WPS precalificados.
embargo, algún espesor no – preparado, “a”, tal como
GMAW/FCAW.
Esta
sección
entrega
La protección de gas en el punto de la
aparece en la Figura C3.2, deberá mantenerse para
soldadura va a protegerla del viento para evitar la
evitar la fusión de la parte superior de la plancha
437
vertical. Esto puede hacerse fácilmente preparando la
ranura en ambos componentes (ángulo
(1) PWHT (a 1150ºF [620ºC] durante unas pocas
β ).
horas) de aceros tipo laminado o normalizados de
carbono –manganeso y de baja aleación (que tengan
un ksi de 50 [345 Mpa] o un límite de fluencia inferior),
Dimensiones de la Unión. Después de la
C3.13.1
no afecta adversamente la resistencia. PWHT, sin
preparación el segundo lado de las uniones soldadas
considerar la temperatura o al duración, degrada la
dobles puede que no correspondan exactamente con
fracto-tenacidad de los metales base micro-aleados
los diagramas que se muestran para las uniones
Cb(Nb) o V y la zona afectada térmicamente (ZAT). La
soldadas precalificadas en la Figura 3.3 debido a las
degradación varia en severidad y puede o no afectar
limitaciones inherentes del proceso de torchado.
la conveniencia para el servicio.
Pueden aparecer perfiles en U y J que se combinen
(2) Los aceros fabricados mediante los procesos
con perfiles en bisel y en V. Esta es una condición
Q&T, QST, o TMCP necesitan tener el desarrollo de
aceptable.
C3.3
su tratamiento térmico post-soldadura, basado en el
material y en los procesos específicos. El PWHT
Tamaño de la Soldadura Efectiva de las
puede reducir las propiedades de resistencia y fracto-
Uniones Soldadas de Ranura en Bisel abocinadas.
tenacidad. La respuesta al PWHT es muy dependiente
Las pruebas se han realizado en material ASTM A 500
de la composición. Algunos datos japoneses indican
en frío, exhibiendo una dimensión “c”, tan pequeña
que 1025ºF [550ºC] pueden ser una temperatura más
como T1 con un radio nominal de 2t. A medida que
apropiada para ciertos aceros TMCP. La temperatura
aumenta el radio, también aumenta la dimensión “c”.
óptima del PWHT es dependiente de la composición
La curvatura de esquina puede no ser un
específica, los requerimientos de resistencia y de
cuadrante de una tangente circular en los lados. La
fracto-tenacidad.
dimensión de esquina, “c”, puede ser menor que el
radio de la esquina.
C3.14
Tratamiento
(3) El acero ASTM A710 Grado A, endurecido por
Térmico
antigüedad de Ni, Cu, Cr, Mo, Cb(Nb) es susceptible
Post-Soldadura.
al agrietamiento en la zona afectada térmicamente
Históricamente, los requerimientos de 1.1 para PWHT
ZAT durante el tratamiento térmico post-soldadura.
se han basado en gran medida en la experiencia con
Los aceros grados B y C no han sido estudiados.
la fabricación del Código ASME de aceros lisos al
Algunos grados de aceros ASTM A 514/A 517 son
carbono-manganeso. La industria de estructuras de
marginales para PWHT, debido a la baja ductibilidad y
acero está alejandose notoriamente de los aceros al
el posible agritamiento de la ZAT durante el PWHT, al
carbono-manganeso hacia aceros más nuevos que
igual que la pérdida de resistencia y tenacidad.
sean metalurgicamente más complejos, tales como
Algunas
aceros de baja aleación y micro aleación [Ejemplo:
especificaciones
establecen
límites
específicos en PWHT, tales como el acero ASTM A
Cb(Nb) y adiciones en V]. Los aceros más nuevos
913, o “Perfiles de Acero de Alta Resistencia y Baja
pueden proporcionarse en condición de láminas o con
Aleación de Calidad Estructural, Producidos por el
tratamientos térmicos tales como el de templado y
Proceso de Templado y Auto-revenido (QST)”, el cual
revenido (Q & T), el tratamiento de templado y auto-
requiere que “los perfiles no deberán formarse ni
revenido (QST), o el proceso termo-mecanicamente
tratarse térmicamente post-soldadura a temperaturas
controlado (TNCP), para lograr el límite de fluencia
que excedan 1100ºF [600ºC]”. Las especificaciones
más alto. En general, las adiciones de Cb(Nb) y en V
2W para estructuras marítimas de API para aceros
no se utilizan en aceros para contenedores a presión,
TMCP y 2Y para aceros Q & T tiene precauciones
y cuando se incluyen, generalmente están restringidos
similares con respecto al “Calentamientos Post-
a valores bajos. La excepción en los aceros de
Fabricación”, el cual se necesita considerar cuando se
contenedores a presión es el acero SA-737, el cual
contemple el PWHT.
tiene adiciones de Cb(Nb) o V, dependiendo del
grado. Ha habido, por lo menos, siete boletines del
consejo de investigación de soldaduras “Welding
Research Council” (WRC) sobre temas relevantes a
los de PWHT y los aceros micro-aleados. Un resumen
de las conclusiones generales indican que:
438
Ancho de la
Cara
Profundidad de
la Fusión
Ancho de
la Cara
Grieta
Profundidad
De la Fusión
(A) SOLDADURA DE RANURA
(B) SOLDADURA DE FILETE
(C) SOLDADURA EN UNION EN T
Figura C3.1 – Ejemplos de Agrietamiento de la línea Central (ver C3.7.2)
INVOLUCRA
PREPARACIÓN
EN
LA
AMBAS
PLANCHAS EN LA UNIÓN DE
LA
ESQUINA.
SE
USAN
CUANDO, PARA UN ESPESOR
MÍNIMO
“a”,
VERTICAL
LA
PLANCHA
NO
PUEDE
ACOMODARSE AL ÁNGULO
DE LA RANURA .
Figura C3.2 – Detalles de Preparaciones de Ranuras alternativas para Uniones de Esquina
Precalificadas (ver C3.11.2)
439
C4. Calificación
C4.1.1
Parte A
de Soldadura. Para (2), el tipo de prueba debería acordarse
Requerimientos Generales
mutuamente entre el Contratista y el Ingeniero, y deberá estar
Responsabilidad
de
Calificación.
Todos
los
Contratistas deberán ser responsables de su producto final. Por lo
tanto, es su responsabilidad cumplir con los requerimientos de
calificación
del
Código
relativo
a
los
WPS.
Los
WPS
apropiadamente documentados y las pruebas de calificación del
personal efectuadas por el Contratista, en conformidad con este
código, generalmente son aceptables para el Ingeniero, según el
Contrato.
C4.1.2
dentro de los requerimientos de la Sección 4, Parte C, Calificación
del Comportamiento.
C4.2.4 Posiciones de la Soldadura de Prueba. Esta sub-sección
define las posiciones para soldar de la prueba de calificación de
soldaduras y la producción de soldaduras. La posición es una
variable esencial para todos los WPS, excepto para los procesos
EGW y ESW, los cuales se hacen solo en una sola posición. Cada
WPS deberá calificarse con respecto a cada posición, que se
Calificación del comportamiento del personal de
soldadura. Las pruebas de calificación están especialmente
diseñadas para determinar la habilidad de los soldadores, los
operadores de soldadura y los pinchadores para producir
soldaduras de buena calidad siguiendo un WPS. El código no
implica que cualquiera que complete satisfactoriamente las
pruebas de calificación pueda realizar la soldadura para la cual
está calificado en cuanto a todas las condiciones que pudieran
encontrarse durante la producción de soldadura. Es esencial que
los soldadores, operadores de soldadura y los pinchadores tengan
algún grado de entrenamiento para estas diferencias.
Idealmente los soldadores, operadores de soldadura y
los pinchadores que suelden aceros de alta resistencia mediante el
proceso de templado y revenido debieran tener experiencia en
soldar tales metales base. En lugar de tal experiencia, el
Contratista debiera asegurar que el personal del Contratista reciba
instrucción y capacitación en la soldadura de dichos aceros. Se
recomienda además que otro personal, tales como los instaladores
y los operadores que realizan cortes térmicos (quemadores),
involucrados en al fabricación y que utilicen acero de alta
resistencia mediante el proceso de templado y revenido tengan
experiencia o reciban instrucción y entrenamiento antes de iniciar
las operaciones de corte térmico.
C4.1.3.1 Periodo de Efectividad –Soldadores y Operadores de
Soldadura. Esta sub-sección controla la fecha de término de la
calificación de un soldador. La calificación permanece en efecto (1)
durante 6 meses después de la fecha que el soldador utilizó por
ultima vez el proceso de soldadura, o (2), hasta que haya una
razón específica para cuestionar la habilidad del soldador.
Para (1) la prueba de recalificación necesita efectuarse
solamente en 3/8 pulgadas [10mm] de espesor, utilizando una
plancha o tunería, o ambas. Si el soldador fracasa en esta prueba,
entonces la recalificación deberá seguir los requerimientos de la
Sección 4, Parte C, Calificación del Comportamiento del Personal
utilizará en fabricación. Las relaciones entre la posición y la
configuración de la soldadura de prueba de calificación y el tipo de
soldadura y posiciones calificadas, se muestran en la Tabla 4.1. Es
esencial realizar pruebas y evaluación de las soldaduras que vayan
a encontrarse en la construcción, previo a su uso real en el trabajo.
Esto asegurara que todas las posiciones necesarias sean
sometidas a prueba como parte del proceso de calificación.
Parte B
Calificación del WPS
C4.4
Tipo de Pruebas de Calificación. La Tabla 4.2 resume los
requerimientos para el número y el tipo de especímenes de prueba
y el rango de espesores calificados. El espesor de una plancha de
prueba de 1 pulgada [25mm] o mayor califica un WPS para un
espesor ilimitado. El espesor de 1 pulgada [25mm] se ha mostrado
para reflejar generalmente la influencia de la química del metal de
soldadura, la entrada de calor, y la temperatura de precalentamiento
en el metal de soldadura y en el ZAT. El término “dirección de
laminación” (direction of rolling) se hizo optativa en la edición de
1988, aún que las propiedades mecánicas de la plancha de acero
pueden variar significativamente con la dirección de laminación y
pueden afectar los resultados de la prueba. Por ejemplo la carga
por tensión y la resistencia al impacto a menudo son mayores en la
dirección longitudinal que en la dirección transversal, a menos que
se use el laminado transversal. De manera similar, la dirección del
laminado que se muestra en los gráficos a menudo da mejor
resultado en las pruebas de doblado. Para algunas aplicaciones, los
resultados de la tenacidad se requieren y la dirección del laminado
debería hacerse referencia en los resultados de la prueba.
Tabla 4.2 Calificación del WPS – Soldaduras de Ranura de
Penetración Completa; Número y tipo de especímenes de
prueba y rango de espesor y diámetro calificados.
La calificación del WPS para tuberías incluye las condiciones para
tuberías de gran tamaño y diámetro. Esto se refiere a la calificación
del WPS de la cañería de mayor diámetro mediante procesos
automáticos de soldadura, tal como el proceso SAW y puede
440
aplicarse a cualquier proceso de soldadura que pueda usarse en la
visualmente. La soldadura en forma de producto material en cañería
tubería de gran diámetro; pero no en la tubería de 8 pulgadas
(o tubería), no significa necesariamente que se este efectuando esa
[200mm] Sch.
soldadura de cañería. Obviamente hay una diferencia entre soldar
C4.7
alrededor de una cañería mientras esté opuesta a una soldadura a
Variables Esenciales.
lo largo de una cañería paralela al eje de ésta (línea central). Una
Este código permite algún grado de partida de las variables
soldadura de circunferencia en una unión a tope es completamente
utilizadas para calificar un WPS. Sin embargo, la partida desde las
diferente de una soldadura de ranura longitudinal que une la
variables que afectan la composición mecánica o química de las
plancha laminada para hacer una cañería; una unión articulada con
propiedades del material, o al buena calidad de la pieza soldada
una soldadura de filete es completamente diferente de una
no deberán permitirse sin recalificación. Estas últimas variables se
soldadura de filete a todo el largo de la cañería uniendo un tapón
definen como variables esenciales. LAS variables esenciales del
redondo de la plancha. Obviamente, las habilidades para la línea
proceso de soldadura están listadas en 4.7.1. Las posiciones de
recta en progresión paralela al eje de la cañería, no son diferentes
las soldaduras de prueba están listadas en 4.2.4. Los cambios en
de las destrezas para los perfiles de soldadura forjados en plancha
estas variables, más allá de la variación permitida por las sub-
utilizando una progresión de línea recta; por lo tanto, la limitación de
secciones deberán requerir la recalificación de los WPS. De
la forma del producto de cañería no se aplica en estos casos de
manera similar, los cambios más allá de aquellos mostrados en
línea recta. Refiérase a la Figura C4.1.
4.7.2 requieren recalificación utilizando sólo RT o UT.
Estas variables esenciales deben ser especificas en los
documentos WPS y deben seguirse en la fabricación de soldadura.
C4.8.2 NDT. Todas las planchas de prueba de calificación de WPS
o las cañerías de prueba estarán sujetas a la prueba radiográfica o
a la prueba térmica para demostrar buena calidad antes de la
C4.7.1 Procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW, y FCAW. La
prueba mecánica; sin considerar el proceso de soldadura utilizado.
velocidad de avance afecta la entrada de calor, los valores de
Adicionalmente, la prueba no – destructiva reduce el gasto y el
enfriamiento de soldadura y la metalurgia de la soldadura, los
retardo que resulta del maquinado y las soldaduras de prueba que
cuales son importantes para el ZAT, para el control de la
tengan irregularidades prohibidas por el código.
resistencia a la fractura y para la soldadura con aceros sometidos
al proceso de templado y revenido. También es necesaria la
selección apropiada de la velocidad de avance para evitar la fusión
incompleta y la oclusión de escoria.
C Tabla C4.6
La extensión del electrodo o del tubo de
de soldadura que afecta el amperaje, como también el modo de
transferencia. A una velocidad de alimentación del alambre
establecida, utilizando una fuente de poder de voltaje – constante,
extensiones
del
electrodo
de
doblado
longitudinal.
Se
ha
estipulado en esta sub-sección las pruebas de doblado longitudinal
cuando las combinaciones del material difieren notoriamente de las
propiedades mecánicas de doblado.
contacto hasta la distancia de trabajo es una variable importante
las
C4.8.3.2 Especímenes
más
largas
provocaran
la
disminución de la corriente de soldadura. Esto puede reducir la
penetración de la soldadura y la entrada de calor, y provocar
irregularidades en la fusión. La extensión más corta causa un
aumento en la corriente de soldadura. Una variación en la
extensión del electrodo puede provocar una transferencia de la
pulverización para cambiar los modos a globular o cortocircuitos.
Es importante controlar la extensión del electrodo al igual que otras
variables de soldadura.
Los procesos semi-automáticos de soldadura pueden
controlarse utilizando la velocidad de alimentación del alambre, la
extensión del electrodo y la longitud del arco o el voltaje. Para la
operación de la máquina, puede medirse previamente la extensión
del electrodo; para la soldadura manual, ésta se estima
C4.8.3.3. Criterio de Aceptación para Pruebas de Doblado. La
redacción nueva, más definitiva para la aceptación de la prueba de
doblado se agrego para ayudar a la interpretación de los resultados
de la prueba. El propósito de la prueba de doblado es probar la
buena calidad de la soldadura. El planteamiento referente a la
cantidad total de indicaciones se agregó para restringir la cantidad
acumulativa de irregularidades.
Un límite máximo en cuanto a los desgarros que se originan
en las esquinas se agregó para evitar el caso en donde las gritas de
las esquinas pudieran extenderse a la mitad del trayecto a través
del espécimen, y bajo el criterio anterior se juzgarían aceptables.
C4.10.1 Tipo y Número de Especímenes que se van a Someter
a Prueba. Esta sub-sección se refiere a los requerimientos para la
calificación de las soldaduras de ranura de penetración parcial que
requieren calificación por parte del Contratista, porque el diseño de
la unión y el WPS que se va a utilizar en construcción no cumple
con el estatus precalificado según lo descrito en 3.1, o un WPS
441
calificado para producir soldaduras de penetración completa
Varias aplicaciones especializadas de componentes tubulares se
utilizando un diseño especifico de unión, se propone para usarlo
definen, en las cuales las soldaduras de ranura de penetración
como una soldadura de penetración parcial. La intención es
completa están permitidas para soldarse solamente desde afuera,
establecer el tamaño de la soldadura que se producirá utilizando el
sin backing.
diseño de la unión y el WPS propuesto para construcción. Ciertos
(1)
diseños de unión en combinación con un proceso especifico de
soldaduras de ranura de penetración completa realizadas desde un
Uniones a Tope en Cañerías.
En uniones a tope, las
soldadura y su posición pueden demostrar que la preparación
lado están prohibidas bajo las estipulaciones convencionales para
planeada para la ranura no entregará el tamaño de la soldadura
estructuras cargadas cíclicamente y estáticamente, aunque se usan
deseada (E).
ampliamente en aplicaciones de cañería a presión.
Los especímenes para prueba de macrografía solo se
Ellas no están
permitidas para las estructuras tubulares, pero solamente cuando
requerirán para las calificaciones de los WPS que cumplan con los
se siguen todas las estipulaciones especiales de 4.12.2.
requerimientos de 4.10.2 o 4.10.3. Deberán requerirse pruebas
(2)
Conexiones en T, Y y K. Los detalles de la unión
adicionales para aquellos WPS que correspondan al criterio de
precalificada, tanto para conexiones circulares como para tuberías
4.10.4. Estos requerimientos de prueba se muestran en la Tabla
rectangulares se definen en 3.13.4. Las situaciones bajo las cuales
4.3.
se pueden aplicar se describen en la Tabla 4.2 junto con los WPS
C4.11.1 Tipo y Número de Especímenes – Soldaduras de
Filete. Cuando se van a utilizar soldaduras de filete de una sola
pasada, se requiere una soldadura de prueba, según se muestra
en las Figuras 4.19 y 4.23, utilizando el tamaño máximo de una
soldadura de filete de una sola pasada. Si solo se utilizan
soldaduras de filete de múltiples pasadas, entonces se requiere
una soldaduras de prueba, tal como se muestran en las Figuras
4.19 y 4.23, utilizando una soldadura de filete de tamaño mínimo
de múltiples pasadas. Cada una de estas pruebas se presume que
evalúan las situaciones más criticas.
tubulares
difieren de la
construcción de la plancha convencional y del ancho del flange en
diversos aspectos importantes.
La posición a menudo cambia
continuamente alrededor de la unión; en las conexiones en T-, Y- y
K- , la geometría de la unión también cambia. A menudo no hay
acceso a la cara de la raíz de la soldadura; y las circunstancias
pueden evitar el uso de backing (por ejemplo el uso de tubos como
conductos, ó la complicada geometría de las soluciones en T-, Y-,
y K). Más aún, para muchas estructuras las condiciones de
Debido a que se requieren habilidades especiales para ejecutar
satisfactoriamente una soldadura de ranura de penetración
completa en conexiones tubulares en T, Y y K; siempre se requerirá
el nivel 6GR de la calificación del soldador para el proceso que se
vaya a utilizar (ver 4.26). Además, en donde se vayan a utilizar los
ángulos de ranura menores que 30º, la prueba de unión de muestra
del ángulo agudo de 4.12.4.2 también se requerirá para cada
soldador.
de aquellos precalificados de 3.12.4 o haya alguna duda o
cuestionamiento en cuanto a la adaptabilidad de los detalles de la
unión para los WPS, entonces se requiere un modelo simulado o
una unión de muestra en conformidad con 4.12.4.1; para validar los
WPS. Pueden requerirse pruebas adicionales de calificación de los
WPS que correspondan a alguna otra variable esencial que no sea
el diseño de la unión. Estas circunstancias influyen (pero no están
limitadas a) lo siguiente:
(a)
de comportamiento de resistencia y fatiga de la manera
convencional asociada a las soldaduras de ranura de penetración
(b)
WPS y a las calificaciones del soldador, al igual que para los
detalles precalificados de la unión para estructuras tubulares.
Estas estipulaciones complementan a aquellas entregadas en
otras partes en el código.
El uso del metal base o los materiales de soldadura fuera de
rango precalificado (ejemplo; el uso de aceros del propietario o
una pasada de raíz no baja en hidrógeno en material grueso).
(c)
El uso de condiciones de soldadura fuera del rango
precalificado (amperes, volts, precalentamiento, velocidad y
Para cumplir con estas necesidades se han
desarrollado un set de prácticas especializadas con respecto a los
El uso de un proceso fuera del rango precalificado (ejemplo en
proceso GMAW-S).
servicio demandan que estas soldaduras cumplan con la calidad
completa.
Estos requerimientos se
En donde los detalles de ranura en conexiones en T, Y, y K difieran
C4.12 Soldaduras de Ranura de Penetración Completa para
Conexiones Tubulares.
Las soldaduras en componentes
requeridos y las pruebas del soldador.
analizan mas abajo.
dirección de avance).
(d)
La necesidad para satisfacer los requerimientos de prueba del
Propietario (por ejemplo las pruebas de impacto).
Calificación para las soldaduras de penetración completa que
utilicen secciones rectangulares tubulares detalladas con soldadura
simple en conexiones en T, Y y K que requieran pruebas
442
adicionales, según lo establecido en la Tabla 4.1 y que se
muestran en la Figura 4.28.
rápido.
Las ranuras más anchas (y las aberturas de raíz más
En esta prueba, el soldador
anchas), mostradas en el proceso GMAW se encontraron que eran
demuestra la habilidad y la técnica para depositar metal de
necesarias para acomodar la punta reforzada de la pistola metálica
soldadura de buena calidad en las esquinas de un componente
para soldaduras. Aunque el último proceso no está calificado para
tubular rectangular.
GMAW-S, los detalles de la unión aún son aplicables a los WPS del
Esta prueba de macrografía no se requiere
para las soldaduras de ranura de penetración parcial o soldaduras
proceso GMAW.
de filete (ver Comentarios C4.26 para mayor análisis).
En la mayoría de las aplicaciones, particularmente con tubos cortos,
Para estas pruebas se utilizan las configuraciones de unión de las
la penetración parcial de 3.12.4 será totalmente adecuada. Aunque
Figuras 4.27 y 4.28 para simular la condición de la raíz y el acceso
se requiera de verificaciones adicionales sobre la resistencia por
limitado de las conexiones en T, Y y K.
parte del diseñador, los requerimientos menos estrictos para el
especímenes
convencionales
para
Luego se preparan los
pruebas
mecánicas,
en
conformidad con la Tabla 4.2.
desempeño y la habilidad del soldador dan como resultado una
importante economía en el trabajo. Para tuberías muy largas, en las
También se cuenta con conexiones de penetración parcial en T, Y,
cuales es posible acceder al interior, las soldaduras de ranura de
y K. Estas se pueden efectuar por parte de los soldadores que
penetración completa convencionales fabricadas en ambos lados
tengan las calificaciones comunes de cañería 2G más 5G. Esto
son aplicables.
podría ser ventajoso en áreas en donde los soldadores calificados
Para aplicaciones en donde el comportamiento de fatiga ha
en 6GR no están disponibles rápidamente.
Aunque se aplique la
aumentado asociado con las soldaduras de ranura de penetración
fatiga mas baja permisible, el refuerzo estático de tales soldaduras
completa que sean necesarias para las conexiones en T, Y, y K, el
es casi el mismo que para los componentes de penetración
código se refiere a un grupo consistente de perfiles de soldaduras
completa, particularmente en donde se utilicen acero dulce con
“estándar”; tal como se describió anteriormente en C2.20.6.7. Una
metal de aporte E70.
vez aprendido, esto resultara como un progreso natural que vayan a
Las conexiones de soldadura de filete en T, Y y K pueden ser
seguir los soldadores.
realizadas por los soldadores aún que tengan bajos niveles de
Ellos han evolucionado a partir de la siguiente experiencia.
Sin embargo no puede presumirse que estas
Para conexiones tubulares muy delgadas, los perfiles planos (Figura
conexiones califiquen con la resistencia de los componentes
calificación.
3.8) representan aquellas conexiones logradas en componentes
unidos, pero deberán ser revisados por el diseñador de cargas
tubulares pequeños utilizados para aplicaciones en tierra.
Ellas
específicas aplicadas en total conformidad con 2.24.2.3, 2.20.6,
también son similares en los perfiles que se obtienen en algunos
2.23.1, también como 2.24.1 y 2.24.2.
modelos a escala utilizados para desarrollar la base de datos de
C4.12.4 Conexiones en T, Y y K sin Backing Soldado
sola pasada, con oscilación del electrodo que se requiera.
fatiga histórica.
Solamente
De
un
Lado.
Bajo
condiciones
descritas
Aquí toda la capa de soldadura se hace de una
Utilizando los electrodos E6010, el especialista en coronamientos
cuidadosamente (ver Figura 3.6, 3.8-3.10), el código permite que la
más artísticos podría hacer de esto un perfil cóncavo que se una
soldadura de ranura de penetración completa en conexiones
suavemente y en forma pareja con el metal base adjunto.
tubulares en T, Y y K se realice en un lado y sin backing. La falta
advenimiento de los metales de mayor resistencia en secciones
de acceso y la compleja geometría evitan técnicas más
mas pesadas, se requiere de electrodos bajos en hidrógeno, y con
convencionales.
la introducción de altas cantidades de depósitos los procesos de
Se requiere un alto nivel de destreza por parte
del soldador (según lo demostrado por la prueba 6GR).
Cuando
se usan materiales calificados (ver Tabla 3.1) tales uniones
Con el
soldaduras semi-automáticos parecen haberse transformado en un
arte perdido.
pueden asumirse que igualan la resistencia de las secciones
Para espesores más densos (pesados), se agrega un filete definido
unidas, sujetas a las limitaciones de 2.23 y 2.20.6.
en la garganta de la soldadura, según se requiera para limitar el
Al realizar la soldadura en una conexión en T, Y y K la geometría y
efecto de la muesca en la garganta de la soldadura para aquella de
la posición varían continuamente a medida que progresan en la
la soldadura de filete de 45º (ver Figura 3.9) estas soldaduras de
unión. Los detalles que muestran las Figuras 3.6 y 3.8 hasta 3.10
filete se miden a escala con respecto al espesor del componente
se desarrollaron a partir de la experiencia con el proceso SMAW
secundario de modo que se aproxime un perfil de soldadura
en todas las posiciones y en el proceso GMAW-S de rápida
cóncavo. Sin embargo, nosotros también estamos forzados por la
Estos detalles también son aplicables para los
necesidad de mantener los tamaños mínimos de soldadura de filete
procesos FCAW con similares características de congelamiento
congelación.
para evitar crear una dureza peligrosa muy alta en la zona
443
térmicamente afectada en la garganta de la soldadura, (esta
rectangulares para las conexiones en T, Y y K, deberían utilizarse
también es la localización "hot spot” (punto en caliente), el cual
tubos rectangulares.
puede experimentar un límite elástico localizado en los niveles de
Se requerirán pruebas adicionales para las conexiones con ángulos
carga del diseño).
de ranura menores de 30º, tal como se indica en 4.12.4.2.
Este perfil alternativo “estándar” es más fácil
de comunicar a los soldadores, para lograr la posición que muestra
el perfil idealizado de soldadura cóncava, que aparece en
ediciones anteriores del código.
C4.12.4.4 Piezas Soldadas que Requieren Fracto-Tenacidad. El
El perfil de soldadura resultante
metal de soldadura y la resistencia de la zona afectada
es más probable que observar las primeras plataformas en tierra
térmicamente debería estar basado en las mismas consideraciones
en el Golfo de México, cuyo comportamiento de fatiga por décadas
de Ingeniería que se utilizaron para establecer los requerimientos
de servicio ha sido consistente con las Categorías X1, K1 y DT.
de resistencia del metal base. Sin embargo, evitar la fractura, sólo
Para los espesores de los componentes secundarios mayores de
aumentando la tenacidad, no es costo-efectivo. También hay que
0.625 pulgadas [16 mm] (típicamente asociados con el espesor de
manejar el agrietamiento por fatiga, el agrietamiento en frío inducido
cuerda mayor de 1.25 pulgadas [32 mm]) los diseñadores están
por el hidrógeno y el agrietamiento en caliente por solidificación.
viendo mas allá de la base de datos de fatiga histórica y de la
Otras partes del Código se refieren a estos otros problemas:
experiencia de las plataformas del Golfo de México.
requerimientos de diseño, calificación. Técnico e inspección. La
El efecto del tamaño comienza a manifestarse por sí solo, y el
fracto-tenacidad sólo nos ayuda a vivir con soluciones imperfectas.
comportamiento de fatiga comenzaría a declinar hacia el nivel más
bajo definido por las Categorías de fatiga X2 y K2, a menos que el
Metal de Soldadura. Los metales base con fracto-tenacidad
perfil sea mejorado posteriormente. Los componentes secundarios
deberían unirse con metales de aporte que posean propiedades
de 1.5 pulgadas [38 mm] y los espesores de las cuerdas de 3
compatibles. Los valores de las temperaturas de prueba y la
pulgadas [75 mm] representan los límites de las recientes pruebas
energía mínima en la Tabla C4.1 se recomienda para calificar el
Europeas a gran escala, y los efectos adversos posteriores de
comportamiento de los diversos grados de acero listados en Tablas
tamaño (comportamiento por debajo de X2 y K2) deberían
C2.4-C2.6. Cuando la calificación del WPS se requiere por pruebas
esperarse si los perfiles de soldadura de muescas agudas fueran
(es decir, cuando el WPS no está precalificado, cuando el
sometidos posteriormente a mediciones de escala. La Figura 3.10
comportamiento de impacto comparable no ha sido demostrado
describe un perfil de soldadura cóncavo que se une suavemente y
previamente, o cuando los consumibles de soldadura se van a
en forma pareja con el metal base adjunto, mitigando el efecto de
emplear fuera del rango de las variables esenciales cubierta por
la muesca y proporcionando un mejorado nivel de comportamiento
pruebas anteriores), la calificación debería incluir la prueba CVN del
a la fatiga para las secciones más pesadas.
metal de soldadura tal como está depositado. Los especimenes
Los especímenes estandarizados para pruebas de unión a tope en
deberían quitarse de la soldadura de prueba, y realizar la prueba de
cañerías, especificados en la Parte B de la Sección 4 para la
impacto CVN, en conformidad con el Anexo III: “Requerimientos
calificación de los WPS son satisfactorios para establecer la buena
para la Prueba CVN”. Los valores de energía del espécimen único
calidad metalúrgica de los WPS y los materiales. Ellos no pueden
(uno de tres) pueden ser de 5 pie-libra [7 J] inferir sin que se requira
cubrir el rango total de la geometría que varía, continuamente y la
una nueva prueba. Ya que los requerimientos AWS WPS se refieren
posición en que se encuentran las conexiones estructurales en T,
básicamente a la carga límite de rotura y a la buena calidad, (con
Y y K. Los detalles de la unión precalificada se entregan en 3.13.4,
menor
y están basados en la experiencia con modelos simulados a escala
combinaciones
énfasis
en
de
la
resistencia
marcas
a
la
fractura)
comerciales
ejemplo:
específicas
para aquellas conexiones que a menudo revelan problemas
alambre/fundente, y la restricción de los consumibles del proceso
prácticos que no aparecen en el espécimen estándar de prueba.
SAW en cuanto a los límites realmente sometidos a prueba por la
La calificación del proceso no precalificado y los WPS con rangos
clasificación AWS. Note que para los aceros Clase A, se requerirán
precalificados fuera de las variables esenciales se requerirán para
niveles de energía especificados más altos que para las
cumplir con las estipulaciones de 4.12, 4.1.
clasificaciones AWS y que todos los WPS estén calificados por
Esta subsección
entrega una unión de muestra o pruebas de modelos similares en
componentes tubulares.
pruebas, en vez de tener un estatus precalificado.
Los WPS para secciones rectangulares
La prueba de impacto, CVN, es un método para la evaluación
pueden basarse, ya sea en las pruebas de la plancha o la de
cualitativa de la resistencia del material. Aunque falte la base
Cuando se
mecánica de fractura de la prueba de “desplazamiento de la
consideren las pruebas de modelos similares para las secciones
cañería en cuanto a su posición y compatibilidad.
abertura de la punta de la grieta” (CTOD = crack tip opening
444
displacement), el método ha sido, y continúa siendo una medida
A medida que la criticalidad del comportamiento del componente
razonable de seguridad contra fractura, cuando se emplea con un
aumenta, las temperaturas más bajas de prueba (que implican los
programa definitivo de NDT para eliminar los defectos del área de
WPS más restrictivos) podrían entregar las ZAT que calificaran más
soldadura. Las recomendaciones contenidas aquí están basadas
estrechamente con el comportamiento del metal de soldadura
en prácticas que han entregado generalmente experiencias
adjunto y el material original (principal), mas bien que ser un débil
satisfactorias de fracturas en estructuras ubicadas en ambientes
lazo potencial en el sistema. El Propietario también puede desear
de temperaturas moderadas (ej.: 40ºF [4ºC] expuestas al agua del
considerar un muestreo mas extensivo que el simple grupo de
mar y 14ºF [-10ºC] expuestas al aire. Para ambientes que sean
pruebas de CVN requeridos por el Anexo III, ej: muestreo a 0.4mm,
mas o menos hostiles, deberían reconsiderarse las temperaturas
2mm, y 5mm desde la línea de fusión. (Estas dimensiones pueden
de las pruebas de impacto, basándose en la exposición a la
cambiar con la entrada de calor). El muestreo mas extensivo
temperatura local.
aumenta la probabilidad de encontrar zonas locales quebradizas
Para conexiones críticas soldadas, es apropiada la prueba CTOD
con bajos valores de resistencia.
más técnica. Las pruebas CTOD se realizan a temperaturas y
Ya que la resistencia de la ZAT es mucho mas dependiente del
valores de esfuerzo reales, que representan aquellos de la
acero que en los parámetros de las soldaduras, una alternativa
aplicación de ingeniería, utilizando especimenes que tengan el
preferible para manejar este tema es a través de la precalificación
espesor completo del prototipo. Esta información de rendimientos
de soldabilidad del acero. La referencia 25 de la Sección C2 explica
cuantitativos es útil para los análisis de ingeniería de la mecánica
tal procedimiento de precalificación utilizando la prueba CTOD al
de fractura y la evaluación de defectos, en la cual el CTOD
igual que la prueba CVN. Esta prueba de precalificación se está
requerido está relacionado a los niveles de tensión anticipada
aplicando actualmente como un requerimiento complementario para
(incluyendo la tensión residual) y los tamaños de la irregularidad.
aceros de alto comportamiento, tales como API Specs 2W y 2Y, y
Los requerimientos representativos de CTOD tienen un rango de
es aceptado como un requerimiento por parte de algunos
0.004 pulgadas a 40ºF [0.10mm a 4ºC] a 0.015 pulgadas a 14ºF
productores.
[0.38mm a -10ºC]. Alcanzar los niveles más altos de resistencia
puede requerir deshacerse de algunas dificultades contra otros
atributos deseables del proceso de soldadura por ejemplo, la
profunda penetración y la relativa libertad de la escoria atrapada
de las pasadas ascendentes, versus el bajo ingreso de calor y las
capas de soldaduras altamente refinadas de las pasadas
descendentes.
Precaución. La Sección 4 de este Código permite someter a
prueba un acero de 50ksi [345MPa] para calificar todos los otros
grados de 50ksi [345MPa] y menores. Por lo tanto, la selección de
API – 2H – 50 – Z (muy bajo en azufre, 200 pies-libra [270J] CVNs
del tablero superior) para planchas de prueba de calificación
virtualmente asegurará la satisfacción de un requerimiento de la
plancha ZAT CVN de 25 pies-libra [34J], aún cuando se soldó con
Z.A.T. (Zona Afectada Térmicamente). Además de la resistencia
ingresos de calor altos y con altas temperaturas entre pasadas. No
del metal de soldadura, debería dársele consideración al control de
hay manera razonable de extrapolar esta prueba a A 572 Grado 50
las propiedades del Z.A.T. Aunque el ciclo de calor de la soldadura
corriente con la expectación de reproducir, ya sea, las energías de
a veces mejora con los metales base “así laminados”, de baja
impacto ZAT o la degradación 8:1 de la prueba en API – 2H – 50 –
resistencia, esta región a menudo tendrá propiedades degradadas
Z. Por lo tanto, deberían considerarse pruebas separadas de CVN
de resistencia. La Z.A.T. es a menudo el sitio de agrietamiento
de diferentes grados de acero, rangos de espesor y rutas de
debajo del cordón de soldadura inducido por hidrógeno. Una
procesamiento, si la resistencia de ZAT se está dirigiendo vía
cantidad de fallas iniciales en las uniones tubulares soldadas
prueba WPS.
involucraban fracturas, las cuales se iniciaban o propagaban a
través de la Z.A.T; a menudo antes de la atiga significativa por
carga. El Anexo III entrega los requerimientos para el muestreo de
ambos metales de soldadura y la ZAT, con la prueba de energía
CVN y la temperatura que deben especificarse en los documentos
del contrato. Los valores promedios de la ZAT en la Tabla C4.2 se
han encontrado razonable por la experiencia, donde los valores de
energía de un solo espécimen (uno de tres) 5 pies-libra [7 J] menor
están permitidos sin que se requiera una nueva prueba.
Zonas Quebradizas Locales (LBZ = Local Brittle Zones). Dentro
de la ZAT de la soldadura pueden existir regiones localmente
quebradizas. Bajo ciertas condiciones, aquellas LBZ pueden ser
perjudiciale. El Ingeniero debería considerar el riesgo de las LBZ y
determinar si deberían emplearse medidas en contra para limitar la
envergadura de las LBZ y su influencia en el comportamiento
estructural. Algunas medidas contrarias y circunstancias mitigantes
en prácticas mar adentro se listan a continuación:
445
(1) El uso de aceros con capacidades moderadas de detención del
los procesos ESW y EGW no concuerdan con el estatus
agrietamiento, según lo demostrado por la no-ruptura (no-break)
precalificado en el Código. Los WPS deberán cumplir con los
en la prueba de caída (baja) de peso NLR (pequeña irregularidad).
requerimientos de la Sección 4 y deberán establecer la conformidad
(2)
con la Sección 4. La soldadura de aceros sometidos al proceso
La
sobre-calificación
y
el
agrietamiento
en
aceros
convencionales normalizados de 42ksi a 50ksi [290MPa a
termodinámico de templado y revenido con cualquiera de estos
345MPa] de carbono-manganeso, en los cuales el metal de
procesos está prohibido, ya que la entrada de alto calor asociada
soldadura y el ZAT tienen un límite elástico más alto que el metal
con ellos provoca un serio deterioro de las propiedades mecánicas
base adyacente, forzando las tensiones plásticas que vayan a
del ZAT.
cualquier parte.
(3) La tendencia a agrietamiento por fatiga en uniones tubulares
soldadas que aparecen fuera de la ZAT antes que alcancen un
tamaño apreciable (asumiendo que uno evita la tangencia
desfavorable del cordón de soldadura de la lata de unión con la
huella del soporte).
(4) Los límites precalificados en el espesor de la capa de
soldadura en los procedimientos de soldadura, los cuales junto con
observar los límites de la entrada de calor promueven el
refinamiento del grano en la ZAT y minimiza la envergadura de
LBZ.
(5) Cambios de composición, ej: límites reducidos de vanadio y
nitrógeno y un aumento de titaneo.
C4.17.2 Requerimientos de la Prueba de Tensión de Todo el
Metal de Soldadura. Es necesario someter a prueba cada WPS
para demostrar que el metal de soldadura deberá tener propiedades
que correspondan con aquellas del metal base. Los especimenes
de la prueba de tensión de todo el metal de soldadura deberán
cumplir con los requerimientos de la propiedad mecánica descritos
en la última edición de AWS A5.25, Especificación para los
Electrodos de Acero de Baja Aleación y Fundentes para la
Soldadura Electroslag; o la última edición de AWS A5.26,
Especificación para Electrodos de Acero al Cabono y de Baja
Aleación para la Soldadura Electrogas; según sea aplicable.
Parte C
C4.15 Procesos de Soldadura que Requieren Calificación. El
Código no restringe la soldadura a los WPS precalificados,
descritos en 3.1. Debido a que otros WPS y nuevas ideas están
disponibles, está permitido su uso; siempre que estén calificados
por los requerimientos descritos en la Sección 4, Parte B. Donde
un Contratista hata calificado previamente un WPS cumpliendo
con todos los requerimientos descritos en la Parte B de esta
sección, el Código recomienda que el Ingeniero acepte la
evidencia apropiadamente documentada de una prueba anterior y
no requiera que la prueba sea efectuada nuevamente. La
documentación apropiada significa que el Contratista haya
cumplido con los requerimientos de la Sección 4, Parte B, y los
resultados de las pruebas de calificación estén registrados en
formularios apropiados, como los que se encuentran en el Anexo
E. Cuando se utilice el formulario del Anexo E, debería entregarse
la información apropiada listando todas las variables esenciales y
los resultados de las pruebas de calificación efectuados.
Hay estipulaciones generales aplicables para cualquier situación.
La aceptabilidad de la calificación de otras normas es la
responsabilidad del Ingeniero que se ejerzan, basándose en las
estructuras específicas y en las condiciones de servicio. El Comité
de Soldadura Estructural no representa la calificación de cualquier
otra norma de soldadura.
C4.17 Requerimientos de los WPS (Procesos ESW/EGW). Los
procesos de soldadura, procedimientos y detalles de la unión para
Calificación del Comortamiento
C4.18 General. La prueba de calificación del soldador está
específicamente diseñada para determinar la habilidad de un
soldador para producir soldaduras de buena calidad en cualquier
unión de prueba determinada. Después de completar exitosamente
las pruebas de calificación del soldador, éste debería considerarse
que tiene las calificaciones mínimas aceptables. El conocimiento del
material que va a soldarse es beneficioso para que el soldador
produzca soldaduras de buena calidad; por lo tanto, se recomienda
que antes de soldar aceros con el procedimiento termodinámico de
templado
y
revenido,
a
los
soldadores
debería
dárseles
instrucciones relativas a las propiedades de este material o haber
tenido experiencia previa en soldar con el acero en particular.
De vez en cuando, el Contratista puede actualizar el equipo o
agregarle un nuevo control. El operador de soldadura previamente
calificado puede necesitar entrenamiento (capacitación) para
familiarizarse con este nuevo equipo. Se coloca énfasis en la
palabra “entrenamiento” (training) en vez de “recalificación”
(requalification), ya que varios cordones de soldadura en una
plancha o en un tubo, según sea apropiado, pueden ser suficientes.
La intención es que el Contratista entrenaría al operador de
soldadura para soldar utilizando el nuevo equipo.
C4.22 Variables Esenciales. La habilidad de un soldador para
producir una soldadura de buena calidad es considerada por el
446
Código que sea dependiente de ciertas variables esenciales, y
están listadas en la Tabla 4.10.
La prueba de macrografía de la esquina que se muestra en la
Figura 4.28 es una prueba adicional de comportamiento requerida
C Tabla 4.12. Los electrodos para el Proceso SMAW están
agrupados en relación a la destreza que se requiere del soldador.
La designación del Grupo F permite que un soldador calificado con
un electrodo de la designación de un grupo utilice otros electrodos
listados en una designación numéricamente menor. Por ejemplo,
un soldador calificado para soldar con un electrodo E 6010, grupo
de designación F3 y se le permite soldar con electrodos que
tengan designación grupo F2 y F1; el soldador no está calificado
para soldar con electrodos que tengan una designación grupo F4.
para los soldadores que se espera que hagan soldaduras en ranura
de penetración competa en conexiones en T, Y y K en tubos
rectangulares. Para este caso, los soldadores calificados 6GR que
se someten a prueba para tubos redondos o cañerías, según Figura
4.27; sólo se requerirá que aprobaran la prueba adicional de
macrografía de esquina, según Figura 4.28, siempre que se cumpla
con todos los requerimientos de la Tabla 4.9 y 4.12.4.2.
Si el Contratista desea calificar a un soldador sin el estatus 6GR
existente para soldaduras de ranura de penetración completa en
conexiones en T, Y y K, utilizando tuberías rectangulares, el
C Tabla 4.8.La soldadura en forma de producto de material
cañería (o tubería) no significa necesariamente que se esté
efectuando una soldadura en cañería. Obviamente hay una
diferencia a entre soldar alrededor de una cañería, opuesto a
soldar a lo largo de una tubería paralela al eje de la tubería (línea
central). Una soldadura de circunferencia en una unión a tope es
completamente diferente de una soldadura de ranura longitudinal
que una la plancha laminada para hacer una cañería; una unión
esférica con una soldadura de filete es completamente diferente de
una soldadura de filete a todo el largo de la cañería anexando una
plancha con soldadura tipo tapón redondo. Obviamente, las
habilidades para la progresión de una línea recta paralela al eje de
la tubería no es diferente de las habilidades para soldar perfiles
forjados de una plancha utilizando una línea de progresión recta;
por lo tanto, la limitación de la forma del producto de cañería no se
aplica en estos casos de línea recta. Refiérase a la Figura C5.1. La
calificación de los soldadores que utilizan tuberías de todo tipo de
tamaños o cañerías, está permitida porque los tamaños (calibres)
de las cañerías especificadas en la Tabla 4.10 para la calificación
del soldador no siempre están disponibles para el Contratista.
soldador deberá soldar la estructura según prueba 6 de la Figura
4.27 utilizando, ya sea, un tubo redondo o rectangular en
conformidad con las limitaciones de la Tabla 4.10. Además el
soldador deberá aprobar con éxito la prueba de macrografía de
esquina utilizando la Figura 4.28, o como opción si se fueran a usar
secciones rectangulares para la Figura 4.27, quite las secciones de
esquina y realice la prueba de macrografía de los componentes
soldados de prueba. La calificación para las pruebas de cañería 2G
más 5G o 6G también califica para las uniones a tope en secciones
rectangulares (con aplicabilidad basada en el espesor, sin
considerar el diámetro) pero no vice-versa. Para estas uniones a
tope, la prueba de macrografía de esquina de la Figura 4.28 no es
necesaria porque toda la producción de uniones requieren un NDT
según 6.11.1.
La Tabla 4.10 no establece diferencias entre cañería (tubería
circular) y las secciones rectangulares. Por esta razón es apropiada
la siguiente interpretación:
(1) La calificación en la prueba de cañería 6GR también califica
para las conexiones en T, Y y K y las soldaduras de ranura en las
secciones rectangulares.
(2) La calificación en las pruebas de cañería 5 G y 2G también
C4.26. Soldaduras de Ranura de Penetración Completa para
califica para las secciones rectangulares (con aplicabilidad basada
Conexiones Tubulares. Cuando se usan secciones rectangulares
en el espesor, sin considerar el diámetro) pero no vice-versa.
para realizar la calificación, las pruebas de doblado tomadas de las
(3) La calificación para las soldaduras de ranura en secciones
caras no evalúan la habilidad del soldador para llevar el metal de
rectangulares también califica para plancha (y vice-versa, si dentro
soldadura de buena calidad por las esquinas relativamente
de la limitación de la Tabla 4.9 y 4.22 del Código).
abruptas. Estas pruebas de doblado no cumplen con las
(4) Cuando se usan secciones rectangulares en la calificación, las
necesidades de las soldaduras de ranura de penetración completa
pruebas de doblado tomadas desde las caras (superficies) no
en las correcciones en T-, Y-, y K, porque las esquinas en estas
evalúan la habilidad del soldador para llevar soldadura de buena
conexiones pueden estar muy tensadas. Debido a la preocupación
calidad alrededor de las esquinas. Estas pruebas de doblado no
de los soldadores para demostrar su habilidad para soldar
cumplen con las necesidades de las correcciones en T-, Y y K,
esquinas de tubos rectangulares cuando se requiere penetración
porque las esquinas en estas conexiones están muy pensionadas.
completa, se desarrolló la prueba de macrografía de esquina, de la
Donde una prueba 6 GR utilice secciones rectangulares, se
Figura 4.28.
recomienda RT para evaluar las esquinas.
447
Tabla C4.1
Tabla C4.2
Valores de la Prueba CVN (ver C4.12.4.4)
Valores de la Prueba ZAT de Impacto (ver C4.12.4.4)
Promedio del
Metal de Soldadura
Grupo de Clase Temperatura de la
Acero
de Acero prueba de Impacto
Grupo de Clase Temperatura de la
Acero de Acero Prueba de Impacto
Y
Investigación Especial
Nota General: Los requerimientos del Código representan el
dominador común más bajo de la tabla anterior
Nota General: La calificación de la cañería no deberá
requerirse y la clasificación de la plancha es aceptable para
3G, 3F, 4G, 4F y para 1F, 1G, 2F y 2G.
Figura C4.1 – Tipo de Soldadura en Cañería
Que No Requiere Calificación
(ver Tabla 4.8)
448
Punto de Tangencia radio
Mínimo para planchas de
1 pulg. [25.4 mm]
Desviación
Punto de Tangencia
Corte más allá del punto de Tangencia
Perfil Aceptable
PRIMERO CORTE EL FLANGE
EN BISEL PARA COLOCAR LA
MUESCA POTENCIAL EN EL
MATERIAL DE DESECHO
Figura C5.2 – Ejemplos de una Buena Práctica para el Corte de (copes) (ver C5.17)
449
PARA ESPESOR EQUIVALENTE
ó
PARA ESPESOR DIFERENTE
Plano de
Alineamiento
Teórico
Nota General: Una desviación no superior al 10% del espesor de la parte unida más delgada, pero en ningún caso mayor
que 1/8 pulg. [3 mm], puede permitirse como una salida del alineamiento teórico.
Figura C5.3 – Desviación Permisible en Componentes Juntados a tope (ver C5.22.3)
12 pulg. [300 mm]
1/2 pulg. [12 mm] máximo
ESTA PORCIÓN ESTA
TENSADA EN ALIENAMIENTO
Nota General: Para la corrección del deslineamiento que excede lo permitido, las partes no deberán dibujarse llevarse una
inclinación mayor que ½ pulg. [12 mm] en 12 pulg. [300 mm].
Figura C5.4 – Corrección de Componentes Desalineados (ver C5.22.3)
Paralelo a la línea Central de la Brida de unión
450
Línea Central
de la Brida de
unión
Puede ser flange ó
Atiesador
Variaciones de aplaneamiento determinados
por mediciones hasta el borde recto
Figura C5.5 – Método Típico para Determinar Variaciones en
El Aplanamiento De La Viga De Alma Llena(ver C5.23.6.1)
451
Dimensión de la
Cobertura
Forma detallada de la
Cobertura
Línea de Referencia
F.S. = Empalme de Campo
Ensamblaje Tipo de Viga
Línea de Referencia
Alternativa
Dimensión de la
Cobertura Alternativa
Dimensión de la
Cobertura Alternativa
Forma de la
Cobertura
Detallada
Dimensión de la
Cobertura
ENSAMBLAJE TÍPICO DE VIGA, MOSTRANDO CURVA COMBADA?
Nota General: La tolerancia (plus) indica el punto que está sobre la forma de la combadura detallada. La tolerancia (minus)
indica el punto que está bajo la forma de la combadura detallada.
Figura C5.6 – Ilustración que Muestra los Método de Medición de la Combadura (ver C5.23.4)
452
(pulg.)
W pulg. ó 1/4 pulg. [6 mm.], cualquiera que sea mayor
100
Figura C5.7 – Medición de la combadura del flange e Inclinación (ver C5.23.8)
453
TOLERANCIA
MÁXIMA
ENTRE EL FLANGE Y LA
PLANCHA BASE O ASIENTO
O.O1 pulg [0.25mm] SOBRE
75%
DEL
ÁREA
PROYECTADAY NO MÁS
QUE 1/32 pulg [1mm] SOBRE
EL 25% RESTANTE DEL
ÁREA PROYECTADA.
Área proyectada de la brida
De unión y los atiezadoes
Viga de alma llena con atiezadores de soporte
Ángulo entre la cara
la brida de unión y
superficie del flange
más de 90° a través
la longitud del soporte
Área proyectada de la Brida
De unión
Figura C5.8 – Tolerancia de los Puntos de Presión (ver C5.23.10)
454
de
la
no
de
Tabla C6.1
Criterio de Aceptación de UT para Soldadura de
2 in. [50 mm], Usando un 70% de la Sonda
(ver C6.13.1)
Clasificación de
Indicación
•
•
1.
Clase de Irregularidad severa
-2 o menos
Clase A (grandes irregularidades )
incondicionalmente rechazable sin considerar la longitud
-1 o 0
Clase B (irregularidades medias)1
Aceptar si la longitud es ¾ in. [20 mm]
Rechazar si la longitud es > ¾ in. [20 mm]
+1 o +2
Clase C (irregularidades pequeñas)1
Aceptar si la longitud es 2 in. [50 mm]
Rechazar si la longitud es > 2 in. [50 mm]
+3 o mayor
Clase D (irregularidades menores)
Aceptar sin límites de longitud o localización
Notas Generales:
Para estructuras cargadas cíclicamente, Tabla 6.3 requiere irregularidades más
serias que irregularidades de Clase D y las cuales exceden ¾ in. [20 mm] de
longitud, se permiten sólo en la mitad del medio del espesor de la soldadura. Este
no es un requisito de la Parte C, Sección 2.
Ver 6.26.6.5 y Anexo D, Formulario D-11, Informe de Prueba Ultrasónica de
Soldaduras.
Nota:
La separación entre las irregularidades de Clase B y C o entre irregularidades de
Clase B y C y el extremo de una soldadura, deberá ser de una distancia de al
menos 2L excepto donde el extremo de una soldadura no está sometido a tensión
primaria, como en las esquinas de las planchas del diagrama, en secciones
rectangulares. (L = La longitud de las dos irregularidades más largas o la longitud
de una irregularidad, la cual se evalúa con relación al final de una soldadura). La
longitud combinada de irregularidades adyacentes, puede requerirse para medirse
como una sola irregularidad (ver Notas Generales en la Tabla 6.2)
467
Figura C6.1 – Uniones en T de 90°, 0 Uniones de Esquinas con Backing de Acero
(A) MENOR QUE UN ANGULO DIHEDRO DE 90°
(B) MAYOR QUE UN ANGULO DIHEDRO DE 90°
Figura C6.2 – Uniones Oblicuas en T, ó Uniones de Esquinas
468
Figura C6.3 – Uniones a Tope con Separación Entre el Backing y la Unión
(A) ABERTURAS ANCHAS DE LA RAIZ
(B) ABERTURAS MENOS ANCHAS DE LA RAIZ
Figura C6.4 – Efecto de la Abertura de la Raíz en Uniones a Tope con Backing de Acero
469
(A) UNIONES A TOPE
(B) UNIONES T
Figura C6.5 – Scanning con Sello de Backing de Acero Soldado
(A) UNIONES A TOPE
(B) UNIONES T
Figura C 6.6 – Resoluciones para Scanning con Sello de Backing de Acero Soldado
470
Tabla C8.1
Guía para Apropiabilidad de la Soldadura (ver C8.2.2)
Metal Base
Categoría de la
Estructura
Aceros ASTM, ABS y
API para sub-sección 3.3
y Tabla 3.1
Aceros Irregulares,
Desconocidos, Aceros
forjados y Aceros
Inoxidables
Fierro Batido
Sección 2, Parte C
Estática o Cíclica No
tubular
Revisar el status de
ASTM A7, A373, A441 –
precalificado según Sección usar Tabla 3.1 (Grupo II)
3. Los WPS pueden
y Sección 3. Otros, Ver
utilizarse según Sección 3
Componentes no
tubulares estáticos o
cíclicos. Sección 2,
Parte C
Revisar el status de
ASTM A7, A373, A441 –
precalificado según Sección usar Tabla 3.1 (Grupo II)
3. Los WPS pueden
y Sección 3. Otros, Ver
utilizarse según Sección 3
Componente tubular.
Sección 2, Parte D.
El WPS precalificado. Puede
Nota 1
Aplicar
Notas 1 y 2
Notas 1 y 2
Aplicar
Notas 1 y 2
No
Recomendado
Nota 1
usarse según Sección.3
Componentes tubulares Revisar status precalificado
Estáticos
según sección 3
Componente tubular
Cíclico
Aplicar
Fierro Forjado
Revisar status precalificado
según sección 3
Aplicar Nota 1
Aplicar Nota 1
Aplicar Notas 1 y 2
No se Recomienda
Aplicar notas 1 y 2
Aplicar Notas 1 y 2
No Recomendado
Nota General: Se requerirá un WPS escrito, se requerirá sujeto a la aprobación del Ingeniero.
Notas:
1. Apropiabilidad Establecida para la Soldadura: La existencia de una soldadura previa satisfactoria puede justificar el uso
de metales aporte de la Tabla 3.1 (Grupo II). Si no hay soldadura previa, obtener pruebas y preparar una calificación WPS.
Realizar la prueba de soldadura en un área segura de la estructura, si es que las muestras no están disponibles.
2. Persona calificadas para establecer la apropiabilidad de la soldadura deberán entregar un WPS escrito y monitorear la
operación de soldadura, todas como las aprobó el Ingeniero.
Tabla C8.2
Relación Entre el Espesor de la Plancha y
El radio de la Rebaba (ver C8.4.1(2))
Espesor de
la Plancha pulg.
Espesor de
La Plancha mm.
478
Radio de la
Rebaba mm.
Cortesía Del Instituto de Soldadura del Reino Unido, 1980.
Nota General: Las introducciones microscópicas en la garganta de una soldadura
actúan como irregularidades pre-
existentes (Ver 8.4.1)
Figura C8.1 – Introducciones Microscópicas
Grieta
Inclinación
Np
Fatiga de la
Soldadura
Fatiga del Material Plano
Grieta
Propagación
de la Falla
“N” de Ciclos
Nota: La fatiga de un
componente soldado está
solamente en la propagación
de la grieta
Figura C8.2 – Fatiga (ver C8.4.1)
479
Dirección
del Trayecto
Figura C8.3 – Rectificado de la Garganta con Esmerilador de Buril (ver C8.4.1)
Placa de
Empalme
Soldadura
Existente
Esmerilado
Inicial en la
Garganta
Esmerile
continuamente la
Garganta en
ambos lados y
alrededores del
extremo de la
placa de
empalme Gusset
Figura C8.4 – Rectificado Normal de la Garganta Normal a la Tensión (ver C8.4.1)
480
Brida de unión o
Abrazadera
Esmerilado
Inefectivo
Esmerilado
Efectivo
Defecto
Falange o cuerda
La profundidad del esmerilado
debe ser de 0.02 pulg. [0.5mm]
bajo el fondo de cualquier
socave visible
Figura C8.5 – Esmerilado en la Garganta Efectiva (ver C8.4.1)
Sin Soldadura
1/2 pulg.
12 mm.
1 pulg.
25 mm.
Extremos Esmerilados
Figura C8.6 – Esmerilado del Extremo [ver C8.4.1(2)]
481
Profundidad del
Martillado
0.02 pulg. [0.5 mm]
45°
Herramienta para
Martillar
- 90°
Dirección del
Trayecto
Figura C8.7 – Martillado (Forjado en frío) [ver C8.4.1(3)]
(Cortesía de S. Maddox, IIW, Com. XIII)
482
Electrodo de
Tungsteno
Boquilla de
Protección
Región
Refundida
Gas de
Protección
0.02 pulg. a 0.06 pulg.
[0.5 mm. a 1.5 mm.]
Figura C8.8 – Refundición de la Garganta [ver C8.4.1(4)]
(Cortesía de P. Haagensen, IIW, Com. XIII)
483
C5.
Fabricación
C5.1 Alcance
C5.2 Metal Base
C5.3.1.3 Punto de Rocío
C5.8. Tratamiento de calor para alivio
de tensión
C5.10 Backing
C5.10.2 Backing a todo el largo
de la soldadura
Página 443
C5.3.2. Electrodos SMA
C5.10.4 Conexiones no-tubulares
Cargadas cíclicamente
C5.3.2.1 Condición de almacenamiento de
Electrodos bajos en Hidrógeno
C5.12.2 Temperatura ambiental mínima
C5.3.3.1 Combinaciones electrodoFundente
C5.13 Total conformidad con el diseño
C5.3.3 Recuperación del fundente
C5.14 Tamaños mínimos de filete de
soldadura
C5.3.3.4 Escoria recuperada
C5.15 Preparación del metal base
C5.15.1.2. Reparación
Página 442
C5.3.4. Electrodos GMAW/FCAW
C5.4 Procesos ESW y EGW
C5.5 Variables del proceso WPS
C5.7 Control de entrada de calor para acero
Sometido al proceso de templado y revenido
Página 443 (Cont.)
C5.15.2 Preparación de la unión
C5.15.4.3 Requerimientos de desbaste
Página 444
C5.16 Coronamientos
C5.23.10 Soporte en los puntos de carga
C5.17 Rebajes de la viga y orificios de
acceso a la soldadura
C5.23.11.4 Otras tolerancias dimensionales
C5.17.1 Dimensiones del orificio de acceso
a la soldadura
C5.24. Perfiles de soldadura
C5.18.2 Requerimientos generales para los
pinchadores
C5.26.1 Opción del contratista (reparar)
C5.22.1 Armado estructural de la soldadura
de filete
C5.26.2 Limitaciones de temperatura en la
reparación con calor local
C5.22.2 Armado estructural de la soldadura
de ranura de penetración parcial
C5.26.5 Restauración soldada del metal
base con orificios mal colocados
C5.22.3 Alineamiento de la unión a tope
C5.27 Martillado
C5.22.4 Variaciones de la selección
transversal en componentes tubulares
C5.28 Recalcado
C5.22.4.3 Corrección
C5.29 Formación de arco
C5.23.2 y C5.23.3 Rectilineidad de la viga
y de la viga maestra
C5.30 Limpieza de la soldadura
C5.23.4 Combadura de la viga y de la viga
maestra (sin unión de concreto diseñada)
Página 447
C5.23.6.1 Mediciones
C5.31 Planchas de extensión de soldadura
Página 448
C5.23.6.2. Estructuras no-tubulares
estáticamente cargadas
C5.23.6.4 Distorsión excesiva
C5.23.8 Combadura del flange e inclinación
Página 446
C6. INSPECCIÓN
C6. 1 Alcance
C6.6.2 Solicitudes del inspector
C6.1.1 Información proporcionada a los
contratistas
C6.6.4 NDT especificado, excepto la
inspección visual
Página 456
C6.1.2. Inspección y estipulaciones del
contrato
Página 455
PARTE C
C6.1.3 Definición de categorías del
inspector
Criterios de aceptación
C6.1.5 Responsabilidad del inspector
C6.7 Alcance
C6.1.6 Items que deben proporcionársele al
inspector
C6.8. Aprobación del Ingeniero para
criterios alternativos de aceptación
C6.1.7 Notificación del inspector
C Tabla 6.1 Item 8-Porosidad de la tubería
C6.2 Inspección de materiales
C6.9 Inspección Visual
C6.3 Inspección de la calificación WPS y
del equipo
C6.10 PT y MT
C6.4 Inspección del soldador, calificaciones
del operador de soldadura y del pinchador
C6.NDT
C6.4.1 Determinación de la calificación
C6.4.2 Nuevas pruebas basadas en la
calidad del trabajo
C6.4.3 Nuevas pruebas basadas en la
expiración de la certificación
C6.5 Inspección del trabajo y registros
C6.6.1 Responsabilidades del contratista
Página 456 (Cont.)
Página 457
C6.12.2 Criterios de aceptación para
conexiones no-tubulares cargadas
cíclicamente
C6.17.3 Eliminación del refuerzo
C6.13.1 Criterios de aceptación para
conexiones no-tubulares cargadas
estáticamente
C6.17.3.1 Planchas de extensión
C6.13.2 Criterios de aceptación para
conexiones no-tubulares cargadas
cíclicamente
C6.17.3.3 Reforzamiento
C6.13.3 Criterios de aceptación para
conexiones tubulares
C6.17.4 Película radiográfica
Página 458
C6.17.5 Técnica
PARTE D
C6.17.5.1 Falta de nitidez geométrica
Ensayos no-destructivos
C6.17.5.2 Distancia y limitaciones de la
fuente al objeto
C6.14 Procedimientos
C6.17.6 Fuentes
C6.14.6 Calificación del Personal
C6.17.7 Selección y localización ICLI
C6.15. Envergadura del ensayo
C6.17.8.3 Retro dispersión
C6.15.3 Ensayo Spot
C6.17.9 Ancho de la película
PARTE E
C6.17.10 Calidad de las radiografías
Prueba Radiográfica
C6.17.11 Densidad H & D
C6.16.1 Procedimientos y Normas (RT)
C6.17.11.2 Transiciones
C6.16.2 Variaciones
C6.17.12 Marcas de identificación
C6.17. Procedimiento RT
C6.17.13 Bloques del borde
C6.17.2 Requerimientos de seguridad
Página 459
Página 460
C6.19 Examen, informe y disposición de las
radiografías
C6.24.1 Linearidad Horizontal
C6.19.1 Equipo entregado por el contratista
C6.24.2 Control de ganancia
C6.19.2, C6.19.3 Informes y Retención
C6.24.4 Calibración de las unidades de
búsqueda del ángulo del haz de luz
PARTE F
C6.25.4.1 Barrido
UT de soldaduras de ranura
C6.25.5.1 Barrido horizontal
C6.20.1 Procedimientos y Normas
C6.26.4 Acoplamientos
Página 461
C6.26.5 Envergadura de la prueba
C6.20.2 Variaciones
C6.26.5.1 Tamaño del reflector
C6.20.3 Porosidad de la cañería
C6.26.5.2 Inaccesibilidad
C6.22 Equipo ultrasónico
C Tabla 6.6 (Cont.)
C6.22.6 Unidad de búsqueda del haz de luz
directa (onda longitudinal)
C Tabla 6.6
C6.22.7.2 Dimensiones del transductor
Leyenda “P”
C6.23.1 Norma IIW
C6.26.6 Pruebas de soldadura
C Figura 622
C6.23.2 Reflectores prohibidos
Página 462
Página 463
C6.26.6.4 Factor de atenuación
(3) Backing de acero soldado con sello
C6.26.7 Longitud de las irregularidades
Técnicas de Resolución
C6.6.8 Bases para aceptación o rechazo
C6.26.12 Soldaduras de ranura que
contienen backing de acero
1) Uniones en T o de esquina
a) Ángulo diedro de 90º
1.
2.
3
4.
5.
6.
Técnicas de resolución
b) Uniones en T inclinadas o de esquina
2) Uniones a tope
a) Separación entre el backing y la unión
1.
2.
3.
4.
Técnica de Resolución
b) Geometría de superficie y backing con
trayecto de sonido similar
Técnica de Resolución
2.
3.
4.
5.
Página 465
1.
2.
C6.27 UT de conexiones tubulares en T-,Y-,
yK
Página 466
C7 SOLDADURA “STUD”
C8. CONSOLIDACIÓN Y REPARACIÓN
DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
C7.1 Alcance
C8.1 General
C7.2 Requerimientos Generales
C8.2 Metal base
C7.25 Acabado del Stud
C8.2.1 Investigación
C7.3 Requerimientos mecánicos
C8.2.2 Apropiabilidad para soldar
C7.4. Mano de obra
C8.3. Diseño para consolidación y
reparación
C7.4.6 y C7.4.7 Eliminación de la
protección al arco
C8.3.1 Proceso de diseño
Página 471
C8.3.3 Historia de fatiga
C7.5.1 Soldadura con máquina automática
Página 473
C7.5.5 Opción de soldadura de filete de los
procesos FCAW, GMAW, y SMAW
C8.3.5 Operaciones durante la carga
C7.6 Requerimientos de calificación de
aplicación de tornillos (“studs”)
C7.6.1 Propósito
C7.7 Control de Producción
C7.7.1.4 Doblado
C7.8 Requerimientos de inspección de
fabricación y verificación
C7.8.2 y C7.8.4 Pruebas adicionales
Página 472
C8.3.7 Uso de sostenedores existentes
C8.4.1 Intensificación de la vida de fatiga
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
C8.4.2 Incremento del rango de tensión
C8.5 Mano de obra y técnica
C8.5.2 Irregularidades del componente
C8.5.4 Metal base de espesor insuficiente
C8.5.5 Rectificación con calor
Página 475
C8.5.6 Secuencia de la soldadura
Anexo CIX
C8.6 Calidad
Requerimientos de Calificación de la Base del Tornillo
(“Stud”) del Fabricante
Referencias para C8
Página 485