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CORPORACIÓN MEXICANA DE INVESTIGACIÓN EN MATERIALES DIVISIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO

Elaboración de la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) y el registro de calificación del procedimiento (PQR) conforme al Código: ASME 2010 - Boiler and Pressure Vessel Code Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazing Operators

Presenta:

Daniel Gómez Jiménez Sergio Javier Herrera Hernández Rolando Hiram Casas Ramiro Carrillo Carrillo MATERIA

Manejo de código y especificaciones PROFESOR

M.C Fernando Macías López Saltillo Coahuila a 02 de mayo del 2013

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TABLA DE CONTENIDO 1.

DATOS GENERALES.............. GENERALES........................................ ................................................... ............................................... ...................... 5 1.1

Titulo .................................................. ............................................................................ .................................................... .............................. .... 5

2.

ANTECEDENTES ANTECEDENTES.................................................. ........................................................................... ........................................... .................. 5

3.

OBJETIVO ................................................ .......................................................................... .................................................... .............................. .... 5

4.

ALCANCE ALCANCE ................................................. ........................................................................... .................................................... .............................. .... 5

5.

DESARROLLO DESARROLLO .................................................. ........................................................................... ............................................... ...................... 6

6.

7.

5.1

Elaboración Elaboración del WPS ................................................... ............................................................................ .............................. ..... 6

5.2

Aplicación Aplicación de la soldadura soldadura por el proceso proceso GMAW ................................... ................................... 17

RESULTADOS RESULTADOS .................................................. ........................................................................... ............................................. .................... 18 6.1

Inspección Inspección visual de la soldadura ................................................. ............................................................ ........... 18

6.2

Prueba de tensión ................................................ ......................................................................... .................................... ........... 20

6.3

Prueba de doblez ................................................. .......................................................................... .................................... ........... 22

CONCLUSIONES CONCLUSIONES .................................................. ........................................................................... ......................................... ................ 23

 Anexo I. Prueba de de tensión tensión ................................................. .......................................................................... ................................ ....... 25  Anexo II. II. Prueba de de doblez – doblez – Guiada ........................................................... .................................................................. ....... 26  Anexo III. III. Especificación Especificación del del procedimiento procedimiento de soldadura soldadura (WPS)......................... ......................... 29  Anexo IV. IV. Registro Registro de calificación calificación del procedimie procedimiento nto (PQR) (PQR) ................................. ................................. 32  Anexo V. V. Graficas de las pruebas pruebas de tención................................................ ....................................................... ....... 35  Anexo VI. VI. Registro Registro fotográfico fotográfico................................................... ............................................................................ ............................ ... 37 Bibliografia................. Bibliografia........................................... ................................................... .................................................. ......................................... ................ 42

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TABLA DE CONTENIDO 1.

DATOS GENERALES.............. GENERALES........................................ ................................................... ............................................... ...................... 5 1.1

Titulo .................................................. ............................................................................ .................................................... .............................. .... 5

2.

ANTECEDENTES ANTECEDENTES.................................................. ........................................................................... ........................................... .................. 5

3.

OBJETIVO ................................................ .......................................................................... .................................................... .............................. .... 5

4.

ALCANCE ALCANCE ................................................. ........................................................................... .................................................... .............................. .... 5

5.

DESARROLLO DESARROLLO .................................................. ........................................................................... ............................................... ...................... 6

6.

7.

5.1

Elaboración Elaboración del WPS ................................................... ............................................................................ .............................. ..... 6

5.2

Aplicación Aplicación de la soldadura soldadura por el proceso proceso GMAW ................................... ................................... 17

RESULTADOS RESULTADOS .................................................. ........................................................................... ............................................. .................... 18 6.1

Inspección Inspección visual de la soldadura ................................................. ............................................................ ........... 18

6.2

Prueba de tensión ................................................ ......................................................................... .................................... ........... 20

6.3

Prueba de doblez ................................................. .......................................................................... .................................... ........... 22

CONCLUSIONES CONCLUSIONES .................................................. ........................................................................... ......................................... ................ 23

 Anexo I. Prueba de de tensión tensión ................................................. .......................................................................... ................................ ....... 25  Anexo II. II. Prueba de de doblez – doblez – Guiada ........................................................... .................................................................. ....... 26  Anexo III. III. Especificación Especificación del del procedimiento procedimiento de soldadura soldadura (WPS)......................... ......................... 29  Anexo IV. IV. Registro Registro de calificación calificación del procedimie procedimiento nto (PQR) (PQR) ................................. ................................. 32  Anexo V. V. Graficas de las pruebas pruebas de tención................................................ ....................................................... ....... 35  Anexo VI. VI. Registro Registro fotográfico fotográfico................................................... ............................................................................ ............................ ... 37 Bibliografia................. Bibliografia........................................... ................................................... .................................................. ......................................... ................ 42

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LISTADO DE FIGURA

Figura 1. Formato QW-482 para el WPS: Datos Generales del WPS ................ ........ ............ .... 6 Figura 2. Unión a tope alternativa .................................... ............................................................. ...................................... ............. 6 Figura 3. Formato QW-482 para el WPS: Diseño de la unión ................................ ................................ 7 Figura 4. Formato QW-482 para el WPS: Datos del metal base ............................ ............................ 8 Figura 5. Formato QW-482 para el WPS: W PS: Datos del metal de aporte (parte A) ...... 8 Figura 6. Formato QW-482 para el WPS: W PS: Datos del metal de aporte (parte B) .... 11 Figura 7. Formato QW-482 para el WPS: Datos de las posición, posición, precalentamiento, tratamiento térmico después de realizar la soldadura y gas de protección. .......... 11 Figura 8. Posición de prueba para soldaduras de ranura en placa (a) 1G ........... ........ ... 12 Figura 9. Formato QW-482 para el WPS: Características eléctricas eléctric as............... ....... ............. ..... 13 Figura 10. Corrientes de soldaduras típicas contra velocidad de alimentación del alambre para electrodo electrodo de aceros al carbono carbono ....................................... ....................................................... ................ 14 Figura 11. Formato QW-482 para el WPS: Características de proceso ............... ....... ........ 15 Figura 12. Formato QW-482 para el WPS: datos de la técnica a utilizar ............. ........ ..... 16 Figura 13. Esquema representativ representativo o del proceso GMAW ..................................... 17 Figura 14. Representación de la placa soldada con las discontinuidades de tipo falta de fusión. (Dimensiones en pulgada.) pulgada.) ........................................................ ........................................................... ... 19 Figura 15. Localización de los especímenes de calificación para el procedimiento en placa menores que 3/4”  .................................................................... ................................................................................... ................ 21 Figura 16. Representación de las localizaciones de los especímenes de prueba 21 Figura 17. Tensión – Tensión  – Sección  Sección reducida – reducida  – Placa ........................................ ................................................... ........... 25 Figura 18. Dimensiones Dimensiones de prueba de doblez ................................................... ...................................................... ... 27 Figura 19. Dimensiones Dimensiones de la prueba JIG ................................................. ............................................................ ........... 28 Figura 20. Ensayo de tensión en soldadura del espécimen 1 ................ ........ ................ .............. ...... 35 Figura 21. Ensayo de tensión en soldadura del espécimen 2 ................ ........ ................ .............. ...... 36

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LISTADO DE TABLA

Tabla 1. Numero-P para materiales ferrosos ferrosos y no ferrosos .................................... .................................... 7 Tabla 2. Límites de espesores calificados del procedimiento y especímenes de pruebas ................................................... ............................................................................. ................................................... ...................................... ............. 9 Tabla 3. Agrupación de electrodos y varillas de soldaduras para la calificación .... 9 Tabla 4. Requerimiento de composición química para varillas y electrodos solido .................................................. ............................................................................ .................................................... .................................................. ........................ 10 Tabla 5. Numero-A. Clasificación del análisis de metales soldados ferrosos para calificación calificación de procedimiento procedimiento ................................................ ......................................................................... ................................ ....... 10 Tabla 6. Gas de protección para GMAW para trasferencia de corto circuito ........ 12 Tabla 7. Condiciones típicas para la soldadura de arco metálico protegido con gas en aceros al carbono y baja aleación para la posición plana (Transferencia de corto circuito). ................................. ........................................................... ................................................... ............................................. .................... 13 Tabla 8. Voltajes de arco típicos para soldadura de arco metálico protegido con gas de varios metales .................................................. ........................................................................... ......................................... ................ 15 Tabla 9. Datos de las discontinuidades discontinuidades detectadas ............................. ............................................. ................ 18 Tabla 10. Longitud de las muestra ....................................... ................................................................. ................................ ...... 20 Tabla 11. Resultados Resultados de la prueba de tensión .................................................. ..................................................... ... 20 Tabla 12. Longitud de los especímenes especímenes de doblez .............................................. .............................................. 22 Tabla 13. Resultados Resultados de las pruebas de dobles guiado ....................................... ....................................... 23 23

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1.

DATOS GENERALES

1.1

Titulo

Elaboración de la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) y el registro de calificación del procedimiento (PQR) conforme al Código: ASME 2010 Boiler and Pressure Vessel Code “Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazing Oper ators”.

2.

ANTECEDENTES

Como parte de la materia de manejo de código y especificación de la especialidad en Tecnología de la Soldadura Industrial se realiza la presente practica de taller con la finalidad de comprender la estructura del WPS y PQR mediante el código de calderas y recipientes a presión ASME sec. IX. “Norma de calificación para procedimientos de soldadura y soldadura fuerte, soldadores y operadores de soldadura.

3.

OBJETIVO

Realizar un documento escrito del WPS y calificarlo mediante el PQR detallando la secuencia para el desarrollo de dichos documentos médiate ASME sec. IX. A si como la elaboración de la soldadura en placas por el proceso GMAW e inspección visual como control de calidad con sus respectivas pruebas mecánicas para la calificación del procedimiento.

4.

ALCANCE 

Elaboración de la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) y la calificación del procedimiento (PQR).



Elaborar las ranuras para la unión de las placas y realizar la soldadura en la placa por el proceso GMAW.

 

Realizar inspección visual en el control de calidad del proceso de soldadura y la inspección visual a la soldadura.



Realizar las diferentes pruebas mecánicas requeridas por ASME Sec. IX y la elaboración del reporte final.

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5.

DESARROLLO

5.1

Elaboración del WPS

Para el desarrollo del WPS se utilizara el formato QW-482 . Un formato sugerido por ASME Sec. IX, el cual incluye los datos requeridos para el proceso GMAW como guía de referencia. A continuación se muestra en la figura 1 los datos generales del WPS.

Figura 1. Formato QW-482 para el WPS: Datos Generales del WPS

La siguiente sección de formato es el diseño de la unión el cual en el párrafo QW-310.3 Soldadura de ranura sin respaldo establece que las dimensiones de la soldadura de ranura de los cupones de pruebas usados en la elaboración de las pruebas de calificación para soldaduras de ranuras sin respaldo deben ser las mismas especificadas en el WPS o como se muestra en la figura ( QW-469.2 ) la cual se muestra en la figura 2 Uniones a Topes alternativas.

Figura 2. Unión a tope alternativa

Siguiendo lo indicado por lo especificado en ASME Sec. IX se realiza el llenado del formado como se muestra en la figura 3.

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Figura 3. Formato QW-482 para el WPS: Diseño de la unión

En el diseño de la unión, se selecciona una junta a tope con ranura en V sencilla. El espesor de la placa es de 3/8 y la abertura de raíz es de 1/8 + 1/16 sin respaldo, cumpliendo con la distancia máxima de abertura de raíz que es T/2 (Ver figura 2). La cara de la raíz es de 3/32 + 1/32, cumpliendo con la altura máxima que es T/3 pero no mayor que 1/8 (Ver figura 2). Y el Angulo de ranura es de 35° + 2°. Los detalles se muestran en la figura 3. La siguiente sección del WPS hace referencia a los datos del metal base en QW 403 (Figura 4) el cual especifica que al metal base se le asigna un numero-P, y se describe en la tabla ( QW/QB-422 ) ver tabla 1. Tabla 1. Numero-P para materiales ferrosos y no ferrosos

La placa que se utilizó en específico un A-36 para realizar la calificación del procedimiento y en base a la tabla 1, se realiza el llenado de la sección del reporte de metal base como se muestra en la figura 4.

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Figura 4. Formato QW-482 para el WPS: Datos del metal base

De acuerdo a la tabla 1 para el acero A36 el número-P es uno y pertenece al grupo número uno, especificando el tipo y grado o número UNS el cual para este acero es K02600. La composición química es C-Mn-Si y las propiedades mecánicas de tensión mínima especificada es de 58,000 Psi. Posteriormente para el llenado del rango de espesor calificado. En  ASME en la sección QW-403.2  especifica que el máximo espesor calificado es el espesor del cupón de prueba, y en la sección QW-403.5   especifica que el espesor del metal base mínimo calificado es el espesor del cupón de prueba T o 5/8 pulg. (16mm) cualquiera que sea menor. Sin embargo en QW-403.8  menciona que para un cambio de espesor del metal base más allá de los rangos calificados hace referencia a la tabla de los límites de espesor calificados para el procedimiento en QW-451, ver tabla 2 La siguiente sección del WPS hace referencia a los datos del metal de aporte en QW 404 como se muestra en la figura 5. El cual se tiene que asignar a un grupo de número-F especificado en QW-430   y esta descrito en la tabla ( QW432 ) ver tabla 3.

Figura 5. Formato QW-482 para el WPS: Datos del metal de aporte (parte A)

Página 9 de 42 Tabla 2. Límites de espesores calificados del procedimiento y especímenes de pruebas

Tabla 3. Agrupación de electrodos y varillas de soldaduras para la calificación

Página 10 de 42 De acuerdo a la figura 5 en la sección del WPS del metal de aporte y en base a la tabla 3, el número de especificación SFA al que corresponde el metal de aporte es el SFA 5.18 y su número-F es 6. Para la clasificación AWS aplica para todas los electrodos, en este caso el metal de aporte que se seleccionó en base a la (tabla 1 del AWS 5.18 ) fue el electrodo ER70S-6 como se muestra en la tabla 4. El número-A es 1 de acuerdo a la tabla ( QW-442 ) como se muestra en la tabla 5. Tabla 4. Requerimiento de composición química para varillas y electrodos solido

Tabla 5. Numero-A. Clasificación del análisis de metales soldados ferrosos para calificación de procedimiento

Página 11 de 42 Para la segunda parte del llenado del metal de aporte de la sección del WPS como se muestra en la figura 6 el espesor de la ranura como mínimo es de 3/8 y las características del fundente no aplican para esté caso.

Figura 6. Formato QW-482 para el WPS: Datos del metal de aporte (parte B)

La siguiente sección del WPS es el llenado de la posición como se muestra en la figura 7, de acurdo a QW 461.3 la posición es 1G en plano ver figura 8a, los datos de precalentamiento como mínimo debe de estar a temperatura ambiente entre 20 y 25°C (293 - 298 Kelvin, 68 - 77 grados Fahrenheit) y el tratamiento térmico después de llevar a cabo la soldadura no aplica para este caso.

Figura 7. Formato QW-482 para el WPS: Datos de las posición, precalentamiento, tratamiento térmico después de realizar la soldadura y gas de protección.

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Figura 8. Posición de prueba para soldaduras de ranura en placa (a) 1G

Para la elección del gas de protección se usaron los datos recomendados por la tabla 4.8 y 4.10 del Handbook Volumen 2  –  Soldadura de arco metálico protegido con gas GMAW. Como se muestra en la tabla 6 y 7 respectivamente. Tabla 6. Gas de protección para GMAW para trasferencia de corto circuito

El gas selección fue dióxido de carbono a un porcentaje de composición del 100% como se muestra en la tabla 6 y la velocidad de flujo recomendada en base a la tabla 7 fue de 25 f 3/h. Nota: en el gas de protección en la tabla 7 hace referencia al dióxido de carbono grado soldadura que puede también ser usado.

Página 13 de 42 Tabla 7. Condiciones típicas para la soldadura de arco metálico protegido con gas en aceros al carbono y baja aleación para la posición plana (Transferencia de corto circuito).

 A continuación la sección del WPS son las características eléctricas como se muestra en la figura 9.

Figura 9. Formato QW-482 para el WPS: Características eléctricas

Página 14 de 42 De acuerdo a la figura 9, los pasos de soldadura van de 1 a N, el proceso a utilizar es el GMAW, la clasificación del metal de aporte es el ER70S-6 y el diámetro es de 0,035” (0.9 mm) (Ver tabla 4). La polaridad y el tipo de corriente es corriente directa electrodo positivo y la velocidad de alimentación del alambre es de 280 pulg/min (ver figura 10). La energía o fuente es voltaje constante, el rango de voltaje es de 17 a 23A y el óptimo es 20A (ver tabla 8). El rango de velocidad de avance es de 3 a 6 pulg/min y el óptimo 4pulg/min.

Figura 10. Corrientes de soldaduras típicas contra velocidad de alimentación del alambre para electrodo de aceros al carbono

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Tabla 8. Voltajes de arco típicos para soldadura de arco metálico protegido con gas de varios metales

La siguiente sección del WPS son las características del proceso, las cuales se muestran en la figura 11, el modo de trasferencia a utilizar es corto circuito y la entrada de calor es de 45,000 J/pulg. Posteriormente se describe la técnica a utilizar como se muestra en la figura 12.

Figura 11. Formato QW-482 para el WPS: Características de proceso

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Figura 12. Formato QW-482 para el WPS: datos de la técnica a utilizar 

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5.2

Aplicación de la soldadura por el proceso GMAW

De acuerdo al WPS elaborado en el capítulo 5.1 se procede a la realización de la soldadura mediante el proceso GMAW. Los materiales que se tienes para llevar acabo la soldadura son las placas A- 36 de 8” x 8”, equipo completo del proceso GMAW, y el gas de protección CO 2. 1.

Se procede a realizar las ranuras en V sencilla de las placas con las dimensiones especificadas en la figura 3 del WPS, y la verificación del ángulo de ranura conforme al WPS, ver fotos 1 y 2.

2.

Se revisan los parámetros y características del proceso de soldadura durante el ajuste previo a la realización de la soldadura de prueba, como amperaje, voltaje, velocidad de alimentación del alambre, flujo de gas, el gas de protección, polaridad, tipo de corriente, metal de aporte y velocidad de avance como se especifica en la figura 9 del WPS, ver fotos 3, 4, 5, 6, 7, y 8.

3.

Se realiza el punteo y el ajuste de las placas de acuerdo a la figura 3 del WPS y se procede a la verificación de las dimensiones conforme a lo especificado. Ver fotos 9, 10 y 11.

4.

Se procede a realizar las soldaduras en posición 1G de acuerdo a la figura 7, con limpieza entre los paso y saneado como se especifica en la figura 11 y 12, ver fotos 12, 13, y 14.

5.

Se finaliza la aplicación de la soldadura, ver foto 15.

Figura 13. Esquema representativo del proceso GMAW

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6.

RESULTADOS

6.1

Inspección visual de la soldadura

De acuerdo a ASME Sec. IX en el párrafo QW-144 se describe que la inspección visual en QW-194 es utilizada para determinar que la superficie soldada final cumpla con la norma de calificación especificada. Para la calificación de la habilidad del soldador la inspección visual se menciona en QW-302.4 y está describe que para las superficie de todos los cupones de placa deben ser inspeccionadas visualmente por QW-194 antes del corte de los especímenes de doblez Por lo tanto en QW-194 específica que los cupones de prueba deben mostrar una penetración completa en la junta con fusión completa del metal soldado y el metal base. A continuación se enlistan los pasos que se realizaron para la inspección visual. 1.

Se realizar la inspección visual en la placa soldada detectándose dos indicaciones de tipo fusión incompleta en la superficie de la soldadura las cuales se muestran en la foto 16.

2.

Se realiza las mediciones de las indicaciones “ver foto 17” y los resultados obtenidos se muestran en la tabla 9. Tabla 9. Datos de las discontinuidades detectadas No. Indicación

Tipo

Longitud Pulg.

Ancho Pulg.

Distancia en X

Distancia en Y

Profundidad Pulg.

1

Fusión incompleta

0.511”

0.062”

8.385”

0.590”

0.031”

2

Fusión incompleta

0.315”

0.062”

0.385”

1.260”

0.046”

3.

Representación de la placa soldada con sus dimensiones correspondientes y las indicaciones encontradas de tipo fusión incompleta. Ver figura 14.

4.

El quipo utilizado para realizar la inspección visual fue un “kit de inspección” visual el cual se muestra en la foto 18.

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Punto de inicio 8"

8"

1 2

   "    8

   Y   n   e   a   e   n    í    L

Línea en X

Figura 14. Representación de la placa soldada con las discontinuidades de tipo falta de fusión. (Dimensiones en pulgada.)

En conclusión con la inspección visual, la placa es rechazada debido a que en QW-194 se especifica que debe haber una penetración completa con fusión completa del metal soldado y el metal base. Por lo tanto en esta inspección se detectaros dos fusión incompleta en la cara de la soldadura la cual es mostrada en la figura 14 y sus dimensiones en la tabla 9, ver foto 16.

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6.2

Prueba de tensión

En base a QW-451, como se muestra en la tabla 2 - Límites de espesores calificados del procedimiento y especímenes de pruebas se establece que deben de realizarse 2 pruebas de tención, las cuales se realizaron de acuerdo al Anexo I  – Pruebas de tensión y su localización se muestran en la figura 15 y 16. Para el desarrollo de las pruebas de tensión se enlistan los pasos realizados a continuación. 1.

Se trazaron las dimensiones sobre la placa de acuerde la figura 15 y el anexo 1 – pruebas de tensión, como se muestra en la fotos 19 y 20.

2.

Se procede a cortar los especímenes de pruebas con equipo de corte con plasma, como se muestra en foto 21.

3.

Se realiza el proceso de maquinado para el ajustes de las medidas la cual se muestra en tabla 10, ver fotos 22 y 23. Tabla 10. Longitud de las muestra Muestras

Acho (pulg)

Espesor (pulg)

Área (pulg2)

Esfuerzo min Esfuerzo min a la cedencia a la ruptura

Tensión 1

0.750”

0.375”

0.281

36,000 Psi

58,000 Psi

Tensión 2

0.750”

0.375”

0.281

36,000 Psi

58,000 Psi

4.

Se realiza la prueba de tensión a los dos especímenes, los cuales se muestran en la foto 25, 26 y 27.

5.

Los resultados obtenidos de las pruebas de tensión se muestran a continuación en la tabla 11. Tabla 11. Resultados de la prueba de tensión Identificación

Carga Max. (lb)

Esfuerzo (Psi)

Localización de la fractura

T1

18,512.93

65,858.8

Soldadura

T2

19,374.00

68,925.6

Metal base

En base a los resultados obtenidos en las pruebas de tensión 1 y 2 se concluyó lo siguiente. El espécimen identificado como T1 que presenta fusión incompleta como se muestra en la figura y en la foto 16, fracturo en la soldadura debido a las concentraciones de esfuerzos por las indicaciones presentes, El

Página 21 de 42 espécimen identificado como T2, el cual no presenta discontinuidades, fracturo en el metal base con valores superiores a los valores teóricos. Por lo tanto las pruebas de tensión son aceptadas debido a que los dos especímenes fracturaron a un esfuerzo superior que el del metal base. Las gráficas de cada prueba de tensión se muestran en el anexo V.

Figura 15. Localización de los especímenes de calificación para el procedimiento en placa menores que 3/4”

8"

8"

Espesímen de    "    8

1 2

Tensión

Doblez

de lado

Doblez

de lado

Doblez

de lado

Doblez

de lado

Espesímen de

   Y   n   e   a   e   n    í    L

Tensión

Línea en X Figura 16. Representación de las localizaciones de los especímenes de prueba

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6.3

Prueba de doblez

En base a QW-451, como se muestra en la tabla 2 - Límites de espesores calificados del procedimiento y especímenes de pruebas se establece que deben realizarse 4 pruebas de doblez, 2 de cara y 2 de raíz. Sin embargo en las prueba lateral la nota 5 especifica que las pruebas de doblez de lado puede sustituir a las pruebas de cara y de raíz, para espesores de 3/8 y mayores. Por lo cual se llevó acabo 4 pruebas de doblez, las cuales se realizaron de acuerdo al Anexo 2  – Pruebas de doblez guiado y su localización se muestran en la figura 15 y 16. Para el desarrollo de las pruebas de doblez guiado se enlistan los pasos realizados a continuación 1.

Se trazaron las dimensiones sobre la placa de acuerde la figura 15 y el anexo 2 – pruebas de doblez guiado, como se muestra en la fotos 19 y 20.

2.

Se procede a cortar los especímenes de pruebas con equipo de corte con plasma, como se muestra en foto 21.

3.

Se realizar el proceso de maquinado para el ajustes de las medidas la cual se muestra en tabla 12, ver fotos 22 y 24. Tabla 12. Longitud de los especímenes de doblez Muestras

Acho (pulg)

Longitud (Pulg)

Espesor (pulg)

Criterio

Doblez 1

0.375”

6.000”

0.375” 

Rechazado

Doblez 2

0.375”

6.000”

0.375” 

Aceptado

Doblez 3

0.375”

6.000”

0.375” 

Rechazado

Doblez 4

0.375”

6.000”

0.375” 

Rechazado

4.

Se realiza la prueba de doblez guiado de lado a los 4 especímenes, los cuales se muestran en la foto 28, 29 y 30.

5.

Los resultados obtenidos de las pruebas de doblez guiado se muestran a continuación en la tabla 13.

Página 23 de 42 Tabla 13. Resultados de las pruebas de dobles guiado Identificación

Resultados

Doblez 1

Rechazado por fractura

Doblez 2

Aceptado, presenta un poro menor a 1/8”

Doblez 3

Rechazado por poro de 3/16”

Doblez 4

Rechazado por porosidad agrupada Long. total 7/32”

De acuerdo al código ASME Sec. IX en el párrafo QW-163 se describe el criterio de aceptación para la prueba de doblez la cual cita: Los especímenes de doblez guiado no deben tener defectos abiertos en la soldadura o en la zona afectada por el calor que excedan de 1/8 pulg., medido en cualquier dirección sobre la superficie convexa del espécimen después del doblado. Por lo cual tres de los cuatros especímenes son rechazados por que no cumplen con estas condiciones y son mostrados en la tabla 13.

7.

CONCLUSIONES

Se realizó un WPS en el cual fueron seguidas las indicaciones para llevar acabo la unión de dos placas de acero mediante el proceso de soldadura GMAW. Prueba de tensión: se realizaron dos pruebas de tensión en las cuales una fracturo en la soldadura y la otra en el metal base, las dos superando el esfuerzo último de tensión del metal base. Siendo aceptados los resultados. Prueba de doblez: se realizaron 4 pruebas de doblez en la cuales 3 de ellas fueron rechazadas y solo una cumpliendo los criterios de aceptación. Conforme a la evaluación de los resultados anteriormente mencionados, se concluye que el procedimiento de soldadura no queda calificado así como el soldador que realizo la prueba. Presentando los resultados de los WPS y PQR en los registros E-1 WPS-01 y E-1 PQR-01 por ASME Sec. IX. ver Anexo III y IV.

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ANEXOS (Información obligatoria)

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Anexo I.

Prueba de tensión

De acuerdo a ASME Sec. IX en   QW-141.1  las pruebas de tensión son descritas en QW-150   y son usadas para determinar la resistencia última de las  juntas de ranura soldadas. En QW-150   se especifican las pruebas de tensión, y hace referencia de que los especímenes de pruebas para tensión deben ser conforme a la figura ( QW-462.1a) ver figura 17, y deben cumplir los requerimientos de QW-153. A si mismo pueden ser usado para pruebas de tensión en todos los espesores de las placas.

QW-462 Espécimen de prueba Las dimensiones deben ser consideradas aproximadamente, todo los procesos de soldaduras y materiales de aporte a ser calificados deben ser incluidos en los especímenes de pruebas. T  = W =  x = y =

Espesor del cupón descartando el refuerzo Ancho del espécimen 3/4 de pulgada (19 mm) Espesor del cupón incluyendo el refuerzo Espesor del espécimen

Figura 17. Tensión – Sección reducida – Placa

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Anexo II.

Prueba de doblez  – Guiada

De acuerdo a ASME Sec. IX en   QW-141.2   las pruebas de doblez guiado son descritas en QW-160   y son usadas para determinar el grado de sanidad y la ductilidad de la junta de ranura de soldada. En  QW-160 , los especímenes de doblez guiado deben ser preparados por el corte de la placa de prueba para formar especímenes de aproximadamente una sección trasversal rectangular. El corte de la superficie debe ser designado como el lateral del espécimen. Las otras dos superficies deben ser nombradas superficie de cara y raíz. La superficie de la cara es la que tiene la mayor anchura de soldadura. El espesor del espécimen y el radio de curvatura se muestran en la figura (QW-466.1) ver figura 19. Los especímenes de doblez guiado son de cinco tipos, pero para este caso se realizaron pruebas de doblez trasversal guiada la cual se especifica en QW161.1 y describe que la soldadura es transversal al eje longitudinal del espécimen, el cual es doblado de modo que una de las superficies laterales se convierta en una superficie convexa. Las muestras de pruebas de doblez lateral deben ser conforme a las dimensiones mostradas en la figura QW-462.2  ver figura 18.

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Figura 18. Dimensiones de prueba de doblez

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Figura 19. Dimensiones de la prueba JIG

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ANEXO Anexo III. Especificación del procedimiento de soldadura (WPS)

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ANEXO Anexo IV. Registro de calificación del procedimiento (PQR)

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Anexo V.

Graficas de las pruebas de tención

Figura 20. Ensayo de tensión en soldadura del espécimen 1

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Figura 21. Ensayo de tensión en soldadura del espécimen 2

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Anexo VI. Registro fotográfico

Foto 1. Preparación de las ranuras

Foto 2. Medición del ángulo de ranura

Foto 3. Ajuste del micro alambre para el proceso GMAW

Foto 4. Verificación de las características del micro alambre

Foto 5. Ajustes de los parámetros de la fuente de energía

Foto 6. Ajustes del volteje de la fuente de energía

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Anexo III. Registro fotográfico (Continuación)

Foto 7. Verificación del flujo de gas

Foto 8. Equipo completo del proceso GMAW

Foto 9. Punteo y ajuste de las placas

Foto 10. Verificación de la alineación de las placas

Foto 11. Verificación de la abertura de raíz

Foto 12. Proceso de aplicación de la soldadura

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Anexo III. Registro fotográfico (Continuación)

Foto 13. Limpieza entre los pasos y saneado

Foto 14. Perfil del saneado

Foto 15. Se finaliza la aplicación de la soldadura

Foto 16. Inspección visual, detectándose 2 indicaciones de fusión incompleta

Foto 17. Medición de las indicaciones 1 y 2

Foto 18. Equipo de inspección visual

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Anexo III. Registro fotográfico (Continuación)

Foto 19. Dimensionamiento de los especímenes de prueba

Foto 20. Localización de los especímenes.

Foto 21. Corte de los especímenes de tensión y doblez

Foto 22. Maquinado de los especímenes de tención y doblez

Foto 23. Especímenes de tensión

Foto 24. Especímenes de doblez

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Anexo III. Registro fotográfico (Continuación)

Foto 25. Prueba de tensión

Foto 26. Prueba de tensión

Foto 27. Especímenes de tensión

Foto 28. Prueba de doblez

1 2 3 4

1

3

Foto 29. Especímenes de doblez

2

4

Foto 30. Espécimenes de dobles