AASHTO/AWS D1.5M/D1.5: 2010 Bridge Welding Code - Leonardo Rodríguez -
Contenido Introducción 1. Provisiones Generales 2. Diseño de conexiones soldadas Parte A Requerimientos Generales Parte B Detalle estructural Parte C Detalle de juntas soldadas 3. Obra 4. Técnica Parte A Requerimientos Generales Parte B SMAW Parte C SAW Parte D FMAW y FCAW Parte E EGW Parte F ESW Parte G Soldeo de Tapón y Ojal
Contenido
Parte H control de variables de soldeo en producción 5. Calificación Parte A Calificación de WPS Parte B calificación de Personal 6. Inspección Parte A Requerimientos Generales Parte B RT de juntas soldadas a tope acanaladas Parte C UT de juntas soldadas acanaladas Parte D Criterio de Aceptación 7. Soldeo por espárragos 8. Estructuras con cargas estáticas 9. Aceros de puentes soldados 10. Estructuras tubulares 11. Fortalecimiento y reparaciones de estructuras existentes 12. Plan de control de fractura para miembros no redundantes
Introducción ¿Por qué es importante la normalización? Para garantizar el acoplamiento de elementos construidos independientemente, así como garantizar el repuesto en caso de ser necesario, garantizar la calidad de los elementos fabricados y la seguridad de funcionamiento y para trabajar con responsabilidad social. La normalización es el proceso de elaboración, aplicación y mejora de las normas que se aplican a distintas actividades científicas, industriales o económicas con el fin de ordenarlas y mejorarlas. La normalización persigue fundamentalmente tres objetivos: Simplificación: Se trata de reducir los modelos quedándose únicamente con los más necesarios. Unificación: Para permitir la intercambiabilidad a nivel internacional. Especificación: Se persigue evitar errores de identificación creando un lenguaje claro y preciso.
Introducción ¿Cuál es la diferencia entre los términos: normas, códigos y especificaciones? Código Cuerpo de leyes, como de una nación, ciudad, etc., dispuesto en forma sistemática para una referencia fácil.
Norma Algo establecido para el uso como regla o base de comparación para medir o juzgar: capacidad, cantidad, contenido, alcance, valor, calidad, etc.
Especificación Una descripción detallada de las partes de un todo; presentación y enumeración de particularidades, como el tamaño real o requerido, calidad, performance, términos, etc.
1 Provisiones Generales El código AASHTO/AWS D1.5 es un código de fabricación utilizado para la fabricación de puentes. Dentro del código se dan los alcances para realizar la calificación de procedimientos de soldadura y operarios de soldadura. Las limitaciones del código son las siguientes: Aceros con esfuerzo de fluencia mayor a 690 MPa (100 ksi). Recipientes a presión. Otros materiales que no sean aceros al carbono y baja aleación. Estructuras compuestas por tubos estructurales.
5. Calificación Parte A: Calificación de procedimientos de soldadura Materiales Base Procesos de soldadura Consideraciones Generales Calificación de procedimiento. Precalificados Método Máximo Calor de Aporte (Heat Input) Método de Calificación General. Calificación de Filetes.
Parte B: Calificación de operarios de soldadura Consideraciones Generales Calificación de Soldador. Calificación de Operario. Calificación de Apuntalador.
Materiales Base Los materiales base aprobados por el código son los AASHTO M270 equivalentes a los ASTM 709 en sus diferentes grados. Aprobado por el código ASTM A709M/A709 Gr. 250 [36] ASTM A709M/A709 Gr. 345 [50] ASTM A709M/A709 Gr. 345W [50W] ASTM A709M/A709 Gr. 690 [100] ASTM A709M/A709 Gr. 690W [100W]
Equivalencia ASTM A36M [A36] ASTM A572M [A572] Gr. 345 [50] ASTM A588M [A588] Gr. 345 [50] ASTM A514M [A514] ASTM A514M [A514]
Pueden utilizarse otros aceros pero su uso debe ser aprobado por el ingeniero.
Procesos de Soldadura Los procesos de soldadura indicados para la fabricación de puentes según el código son: SMAW GMAW FCAW SAW ESW EGW Nuestro alcance llegará a los 4 primeros procesos mostrados, ya que su uso es más frecuente en nuestro medio.
Consideraciones Generales Responsabilidad El constructor será el encargado de calificar el procedimiento y a los operarios de soldadura. El ingeniero (representante del dueño de la obra) será el encargado de verificar los documentos de calificación. Duración La duración de los resultados de las pruebas mecánicas será de 5 años, a menos que el procedimiento sea precalificado.
Consideraciones Generales Materiales Base
Para otros materiales base el ingeniero debe autorizar.
Consideraciones Generales El material del respaldo debe ser el mismo que el será usado para la calificación. Para las juntas a penetración parcial la calificación será realizada como para aquellas de penetración completa con el adicional que el ingeniero puede solicitar macrografías para evaluar la sanidad de la unión. Se pueden utilizar máquinas herramientas como esmeriles para la limpieza y remover imperfecciones durante la calificación del procedimiento.
Consideraciones Generales Dentro del código podemos encontrar varias alternativas para obtener un procedimiento de soldadura (WPS) calificado. Para cada alternativa se propondrá una metodología. Para la calificación de un procedimiento de soldadura se debe tener en consideración la Cláusula “4. Technique” del código en la cual se muestran los requerimientos generales y requerimientos específicos según el proceso de soldadura con el cual se va trabajar.
Calificación de Procedimiento Opciones Dependiendo del diseño o detalle de la unión de soldadura, el tipo de proceso a utilizar y el material de aporte se podrá seleccionar una alternativa para la calificación o precalificación de un procedimiento de soldadura. Diseño de la Unión
Proceso de Soldadura
SMAW
Material Base/ Material Aporte (Tabla del código)
Alternativa de Calificación
Tabla del código 4.1
Precalificado (subcláusula 5.11 del código)
Tabla del código 4.2 Unión a chaflán (Groove) Conforme las figuras 2.4 o 2.5 del código
FCAW-G, SAW, GMAW
a
FCAW-S, GMAW
Método General (subcláusula 5.13 del código) Método Máximo Calor de Aporte Tabla del código (subcláusula 5.12 del código) 4.1 Método General (subcláusula 5.13 del código) Tabla del código Método General 4.2 (subcláusula 5.13 del código) Tabla del código Método General 4.2 (subcláusula 5.13 del código)
Unión a chaflán (Groove) diferente a las figuras 2.4 o 2.5 del código
SMAW, SAW, FCAW (-G y -S), GMAW
Tabla del código 4.1 o 4.2
Método General (subcláusula 5.13 del código)
Uniones a Filete (Fillet)
SMAW, SAW, FCAW (-G y -S), GMAW
Tabla del código 4.1 o 4.2
subcláusula 5.10 del código
(a) Sólo para Metal Cored
Calificación de Procedimiento Opciones
Calificación de Procedimiento Opciones
Procedimiento Precalificado (5.11) Los procedimientos precalificados son procedimientos que pueden ser utilizados para la fabricación de puentes sin necesidad de realizar los ensayos que se requieren para calificar un procedimiento de soldadura. Para que un procedimiento sea considerado como precalificado es necesario que cumpla con ciertos requisitos según el código aplicable. ïtem Proceso de Soldadura Tipo de Soldadura Combinación Materiales Base/ Materiales de Aporte Diseño de unión
Requisito SMAW Chaflán (Groove) Ver Tabla 4.1 del Código Ver Figuras 2.4 y 2.5 del Código
Procedimiento Precalificado (5.11) Metodología Proceso de Soldadura
Diseño de Unión
Posición de soldadura Material Base/ Material de Aporte Temperaturas
Variables Tratamiento Térmico Postsoldadura Procedimiento Precalificado Impreso
Procedimiento Precalificado (5.11) Metodología Proceso de Soldadura El único proceso de soldadura con el cual se puede utilizar procedimientos precalificados es el proceso SMAW Diseño de la Unión. Los diferentes diseños de unión que se pueden utilizar en producción se indican en las figuras 2.4 y 2.5 del código, de acuerdo al tipo de penetración. Posición de soldadura Se tiene que establecer la posición de soldadura (plana, horizontal, vertical o sobrecabeza) que se va a utilizar en producción, la cual debe figurar en el procedimiento impreso.
Procedimiento Precalificado (5.11) Metodología Material Base/Material de Aporte Las combinaciones de los materiales base y materiales de aporte para el proceso SMAW se indican en la tabla 4.1 del código. Temperaturas El código nos indica en la subcláusula “4.2 Preheat and Interpass Temperature Requeriments” y en la tabla 4.4 los requerimientos de temperatura que hay que tener en consideración.
Procedimiento Precalificado (5.11) Metodología
Procedimiento Precalificado (5.11) Metodología Variables. La selección de las variables tales como: la intensidad de corriente (Amperaje), tensión (Voltaje), velocidad de avance, posición de soldadura y polaridad deben ser revisados para no crear procedimientos precalificados con variables irreales. Tratamiento Térmico Postsoldadura En el procedimiento precalificado debe especificarse si es que es requerido algún tratamiento térmico postsoldadura. Procedimiento Precalificado Impreso Al terminar de seleccionar todas variables del procedimiento precalificado estas deben ser registradas. En el Anexo L del código se puede encontrar un formato de procedimiento de soldadura que podemos coger como guía.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Este método es aplicable cuando se cumplen con los requisitos:
ïtem
Requisito
SAW Proceso de Soldadura FCAW-G GMAW (Sólo metal cored) Tipo de Soldadura Chaflán (Groove) Combinación Materiales Base/ Ver Tabla 4.1 del Código Materiales de Aporte Diseño de unión Ver Figuras 2.4 y 2.5 del Código
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Con este método el constructor tiene dos opciones para la calificación de un procedimiento de soldadura: a) Calificar el procedimiento desde cero. b) Verificar un procedimiento elaborado por otro constructor o fabricante si es que este no tiene una antigüedad mayor a cinco años: La diferencia entre uno y otro son las dimensiones de la probeta de prueba y el número de ensayos mecánicos a realizar, por ende los costos disminuyen.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento
WPS Propuesto
Proceso de Soldadura
Dimensiones del cupón de prueba
Diseño de Unión
Criterios de Aceptación de Inspección Visual
Posición de Soldadura
Criterios de Aceptación de Ensayo Radiográfico
Material Base/ Material de Aporte
Temperaturas
Determinación del Máximo Calor de Aporte
Tratamiento Térmico Postsoldadura
Número y tipo de ensayos a realizar
Dimensión de los especímenes a ensayar
Criterios de aceptación de los ensayos
Registro de la calificación
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Proceso de Soldadura Se debe seleccionar el proceso de soldadura a utilizar entre: SAW, FCAW-G o GMAW (sólo cuando se usan como aporte metal cored). Diseño de la Unión Los diferentes diseños de unión que se pueden utilizar en producción una vez que se complete la calificación se indican en las figuras 2.4 y 2.5 del código, de acuerdo al tipo de penetración. Cabe resaltar que este diseño de unión sólo sirve en producción (para el WPS), ya que para la calificación hay un solo diseño de unión que se debe utilizar, el cual se indica en las dimensiones del cupón de prueba.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Posición de Soldadura Para cada posición a soldar en producción se debe realizar una calificación, con la salvedad de que la posición plana también califica la posición horizontal, tal y como consta en la subcláusula “5.8 Position of Test Welds” del código. Material Base/Material de Aporte Las combinaciones de los materiales base y materiales de aporte según los procesos de soldadura se indican en la tabla 4.1 del código.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Temperaturas El código nos indica que para este método la temperatura de precalentamiento y la temperatura interpase deben ser mínimo 100°C y las máximas temperaturas de precalentamiento e interpase deben estar especificadas en el procedimiento de soldadura. Determinación del Máximo Calor de Aporte Para realizar la prueba de soldadura se debe determinar el máximo calor de aporte. Los parámetros de soldadura deben ser tal como lo indica la subcláusula “5.12.1 Máximum Heat Input”. Tratamiento Térmico Postsoldadura En el procedimiento debe especificarse si es que es requerido algún tratamiento térmico postsoldadura.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento
Parámetro Número de Electrodos
Parámetros Eléctricos
Máxima Corriente Máximo Voltaje Mínimo Flujo de Gas
Requisito El número de electrodos debe ser como se indica en el Procedimientos de soldadura (WPS). El tipo de corriente, la polaridad y el stick out deben ser como indica el procedimiento de soldadura (WPS). Un cambio en el Stickout de 20mm o más en SAW o 6mm en FCAW-G o GMAW (metal cored) implican una recalificación. Debe ser la máxima especificada en el procedimiento de soldadura (WPS). Debe ser el máximo especificado en el procedimiento de soldadura (WPS). Debe ser el mínimo especificado en el procedimiento de soldadura (WPS).
Mínima Temperatua de Precalentamiento e Interpase
La temperatura mínima debe ser de 100°C.
Máxima Temperatura de Interpase
Debe ser la máxima especificada en el procedimiento de soldadura (WPS).
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Dimensiones del Cupón de Prueba Espesor: 25mm o mayor.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Dimensiones del Cupón de Prueba Diseño de junta.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Criterios de aceptación de Inspección Visual Los criterios de aceptación para la inspección visual se indican en la subcláusula “6.26.1 Visual Inspection” del código, a excepción de la socavación la cual no debe exceder 1 mm. Criterios de aceptación de Ensayo Radiográfico Seguida a la inspección visual y antes de preparar los especímenes para los ensayos mecánicos se debe realizar un ensayo de radiografía al cupón soldado, tal y como consta en la subcláusula “5.17 Nondestructive Testing (NDT)” del código. Este ensayo debe realizarse conforme a la Clausula “6. Inspection” del código. Los criterios de aceptación del ensayo se indican en las subcláusulas “6.26.1 Visual Inspection” y “6.26.2 RT and MT Inspection” del código.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento
Criterios de Aceptación Visual No deben existir fisuras. Debe existir fusión completa entre capa y capa de soldadura y entre el metal soldado y el metal base Todos los cráters deben ser llenados. Sobremonta máxima 3mm Los perfiles de la soldadura deben ser como indica la subcláusula 3.6 del código Socavación máxima 1mm La frecuencia de la porosidad Vermicular no debe exceder a 1 en 100mm ó 6 en 1200mm de soldadura y el diámetro máximo de ésta no debe exceder 2.40mm La inspección visual debe realizarse inmediatamente después de soldar los cupones. A excepción del grado 690 en la cual se inspeccionará visualmente 48 horas despues de terminada la soldadura.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Número y tipo de ensayos a realizar
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Calificación de Procedimiento Dimensión de los especímenes a ensayar Conociendo los tipos de ensayos que se debe realizar al cupón de prueba, se debe obtener los especímenes a ensayar de acuerdo a los requerimientos del código. Estas se pueden observar en las figuras 5.9, 5.10, 5.11 y 5.13 del código. Criterios de aceptación de los ensayos Una vez realizadas los ensayos, los resultados deben compararse con los criterios de aceptación del código para cada uno de los ensayos. Estos criterios de aceptación se indican en la subcláusula “5.19 Test Results Required”. Registro de la calificación.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Verificación de PQR PQR a Verificar Dimensiones del cupón de prueba Criterios de Aceptación de Inspección Visual
Criterios de Aceptación de Ensayo Radiográfico Número y tipo de ensayos a realizar Dimensión de los especímenes a ensayar Criterios de aceptación de los ensayos Registro de la calificación
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Verificación de PQR PQR a Verificar Como se mencionó anteriormente en esta opción de debe verificar los resultados obtenidos mediante la calificación de un procedimiento por otro constructor o fabricante. Por lo tanto, se debe tener el PQR de esta calificación previa. El proceso de soldadura, la posición, el material base, el material de aporte y todos los parámetros de soldadura deben ser los mismos que los que figuran en ese PQR.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Verificación de PQR Dimensiones del Cupón de Prueba Espesor: 25mm o mayor
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Verificación de PQR Dimensiones del Cupón de Prueba Diseño de junta.
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Verificación de PQR Criterios de aceptación de Inspección Visual Criterios de aceptación de Ensayo Radiográfico Número y tipo de ensayos a realizar
Método de Máximo Calor de Aporte (5.12) Verificación de PQR Dimensión de los especímenes a ensayar Criterios de aceptación de los ensayos Registro de la Calificación
Método de Calificación General (5.13) Este método de calificación es aplicable a todos los procesos de soldadura descritos en el código y a diseños de junta descritos o no descritos en el código. Este método es el más general y sólo existe la opción de calificar desde cero el procedimiento de soldadura, sin lugar a verificar un PQR elaborado por otro constructor o fabricante.
Método de Calificación General (5.13)
WPS Propuesto
Proceso de Soldadura
Dimensiones del cupón de prueba
Diseño de Unión
Criterios de Aceptación de Inspección Visual
Posición de Soldadura
Criterios de Aceptación de Ensayo Radiográfico
Material Base/ Material de Aporte
Número y tipo de ensayos a realizar
Temperaturas
Dimensión de los especímenes a ensayar
Variables Esenciales
Criterios de aceptación de los ensayos
Tratamiento Térmico Postsoldadura
Registro de la calificación
Método de Calificación General (5.13) Proceso de Soldadura Se debe seleccionar el proceso de soldadura a utilizar entre: SMAW, SAW, FCAW o GMAW. Diseño de la Unión En este método se pueden utilizar en producción los diseños de unión que indican las figuras 2.4 y 2.5 del código, así como otros diseños de unión. En el caso que se utilicen en producción un diseño de unión que no figura en el código se debe realizar un cupón adicional para verificar la sanidad de ese diseño de unión. Posición de Soldadura Material Base/Material de Aporte Las combinaciones de los materiales base y materiales de aporte según los procesos de soldadura se indican en las tabla 4.1 y 4.2 del código).
Método de Calificación General (5.13) Temperaturas El código nos indica en la subcláusula “4.2 Preheat and Interpass Temperature Requeriments” y en la tabla 4.4 los requerimientos de temperatura que hay que tener en consideración para seleccionar la temperatura de precalentamiento e interpase. Variables esenciales Se debe considerar la tabla 5.3 del código: Material de Aporte Electrodos Gas de Protección Múltiples electrodos usando SAW Generales
Método de Calificación General (5.13) Tratamiento Térmico Postsoldadura Debe indicar Dimensiones del Cupón de Prueba Espesor: 25mm o mayor.
Método de Calificación General (5.13) Dimensiones del Cupón de Prueba Diseño de junta.
Método de Calificación General (5.13) En caso que en el trabajo de producción se utilicen diseños de juntas diferentes a los indicados en las figuras 2.4 y 2.5 del código se deberá realizar un cupón adicional al ya mencionado, con la finalidad de evaluar la sanidad de la unión. El diseño de la unión deberá ser la misma que la que será usada en el trabajo de producción.
Método de Calificación General (5.13) Criterios de aceptación de Inspección Visual Criterios de aceptación de Ensayo Radiográfico Número y tipo de ensayos a realizar
Método de Calificación General (5.13) Dimensión de los especímenes a ensayar Criterios de aceptación de los ensayos Registro de la Calificación.
Calificación de Filetes (5.10) Para la calificación de filetes, las propiedades mecánicas se evaluarán como si se tratase de una unión a penetración completa. Adicionalmente se evaluará la sanidad de la unión con macrografias.
Calificación de Filetes (5.10)
Ejemplo
Variables Proceso de soldadura Material Base Tipo de uniones Tipo de soldadura Penetración Material de respaldo Espesor de material(mm) Posición
Rangos requeridos SAW ASTM A572 Gr 50 (equivalente al ASTM A709 Gr 50) a Tope con chaflan completa ASTM A572 Gr 50 (equivalente al ASTM A709 Gr 50) 25 – 38 plana
REGISTRO DE LA CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO (PQR)
PQR - muestra
AASHTO/AWS D1.5 tipo de calificación 5.12.1
Selección
SAW
Manual
Semiautomática
Mecanizada
Automática
Tandem
Paralela
Parámetros Eléctricos
1 de 2
Corriente y Polaridad: DCEP Stick Out = 25-30mm
Si
No 16mm
Angulo de bisel:
20° Si
Revisión
0
Revisión:
0
Fecha:
12/09/2009
Autorizado por:
Fecha:
12/09/2009
Plana
Progresión vertical:
Filete:
ascendente
descendente
Material: ASTM A572 Gr 50
Abertura de raíz: Backgouging
26/06/2009
Elaborado por:
Posición de chaflan: Ambos lados
Respaldo:
PQR-001
Emisión
POSICIÓN
DISEÑO DE JUNTA Simple
1 electrodo
5.13
Identificación:
Tipo:
Número de Electrodos
5.12.2
Empresa: Proceso de soldadura:
Parámetro
XX-X-01 Hoja
Dim. Cara de raíz:
No
0mm
CARACETERÍSTICAS ELECTRICAS
Radio (J-U):
---
Transferencia (GMAW):
Metodo:
---
Corriente:
Tratamiento de raíz:
---
Globular
AC
DCEP
Stick out:
Spray
DCEN
Pulsada
30mm
Otros:
---
METAL BASE Especificación del material:
Máxima Corriente
460 A
ASTM 572
Tipo o grado:
TÉCNICA
Grado 50
Espesor:
Arrastre u Oscilación:
25mm
Arrastre
Pase simple o multiple (por lado):
multiple
Número de electrodos:
Máximo Voltaje Mínimo Flujo de Gas
33 V No aplica
MATERIAL DE APORTE
Espaciado de electrodos:
Especificación AWS:
A5.17
Clasificación AWS:
F7A0-EL12
Lateral:
Nombre Comercial:
FLUJO POP 175 - PS1
Ángulo:
Máxima Temperatura de Interpase
F7A0-EL12
Composición de gas:
150°C
---
Temperatura:
Tamaño de tobera:
---
---
T. de mantención:
Ratio de calentamiento/Enfriamiento:
-----
CALOR DE APORTE
Temperatura de precalentamiento (mín):
Valor 460 33 330 2.76
--1 pase Esmerilado resto escobillado
TRATAMIENTO TÉRMICO POSTSOLDADURA
---
PRECALENTAMIENTO
Unidad Corriente [A] Voltaje [V] Velocidad de avance [mm/min] Calor Aportado [kJ/mm]
---
FLUJO POP 175
Fundente-electrodo (clase): Flujo:
---
Limpieza entre pases:
Fundente:
100°C
---
Longitudinal:
PROTECCIÓN
Mínima Temperatua de Precalentamiento e Interpase
1
100°C
Valor del Calor de aporte calculado:
Temperatura de Interpase (mín):
100°C
Calor de aporte máximo:
Temperatura de Interpase (máx):
250°C
Calor de aporte mínimo:
kJ/in
kJ/mm
2.76 ---
PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA N° pase
Proceso
1
SAW
Material de aporte Diam Clase [mm] F7A0-EL12 3.25
2
SAW
F7A0-EL12
3.25
DCEP
460
3-25
SAW
F7A0-EL12
3.25
DCEP
460
V°B° Supervisión Constructor
Corriente Amperaje [A] DCEP 430
Polaridad
Voltaje [V]
Velocidad de avance [cm/min]
31
35
33
33
33
33
V°B° Control de Calidad Constructor
Diseño de junta
V°B° Supervisión Dueño
PQR - muestra
REGISTRO DE LA CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO (PQR) AASHTO/AWS D1.5 tipo de calificación 5.12.1
Subcláusula del Código 5.19.1 Reduced-Section Tension Tests (Ensayo de Tracción de Sección reducida)
5.19.2 Root, Face, and Side Bend Tests (Ensayo de Doblez de lado)
5.19.4 All-Weld-Metal Tension Tests (Ensayo de tracción al metal de soldadura)
5.19.5 CVN Tests (Ensayo de Impacto)
5.12.2
5.13
INSPECCIÓN VISUAL
ENSAYO RADIOGRÁFICO
Apariencia: Aceptable
N° de Informe RT: RT-2009-0329
Sacavado:
No presenta
Empresa:
X-Ray
Criterio de Aceptación La resistencia a la tracción no debe ser inferior a la mínima especificada para el metal base (aquella que queda registrada en el PQR) No deben existir discontinuidades que excedan: 3mm medida en cualquier dirección 10mm para la suma de aquellas discontinuidades que sean mayores a 1mm y menores a 3mm
Porosidad:
No presenta
Resultado:
Conforme
6mm para fisuras de esquina a menos que en esta sea evidente alguna discontinuidad de tipo inclusión de escoria o de fusión, para lo cual el límite será 3mm.
Realizadp por:
Deben ser conformes con los valores especificados en la tabla 4.1 del código. De los 5 especimenes se descartan los de mayor y menor valor, de los restantes se toma el promedio y éste deben ser conforme con el valor especificado en la tabla 4.1 del código. Sólo uno de los especimenes restantes puede ser inferior al especificado en la tabla 4.1 pero no menor a los 2/3 de ese valor.
DT-F-02 2 de 2
Hoja
Convexidad:
Aceptable
Fecha de prueba:
Emisión
26/06/2009
Revisión
0
Realizado por:
09/09/2009
Fecha:
10/09/2009
Inspeccionado por: ENSAYO DE TRACCIÓN DE SECCIÓN REDUCIDA Especimen
Ancho (mm)
Espesor
area
Carga de rotura
Resistencia
Ubicación
N°
[mm]
[mm]
[mm]
total [kN]
Máxima [MPa]
de la falla
T1
25.44
19.57
497.86
281.26
564.87
Material Base
T2
25.10
19.30
484.43
287.14
592.70
Material Base
Lugar del ensayo:
Identificación del ensayo: TR-2009-0210 ENSAYO DE TRACCIÓN AL METAL DE SOLDADURA Especimen
Resistencia
Esfuerzo de
Elongación
N°
Máxima [MPa]
Fluencia [MPa]
en 50mm [%]
W1
608.19
608.19
25.98
Realizadp por: Lugar del ensayo: Identificación del ensayo: TM-2009-0057
ENSAYO DE DOBLEZ Especimen N°
Tipo de Doblez
Resultado
Observación
DL-1
Doblez de lado
Aceptable
---
DL-2
Doblez de lado
Aceptable
---
DL-3
Doblez de lado
Aceptable
---
DL-4
Doblez de lado
Aceptable
---
Realizadp por:
Lugar del ensayo:
Identificación del ensayo: BS-2009-0552 ENSAYO DE IMPACTO Temperatura
Valores individuales
Valor Promedio
[°C]
[J]
[J]
-20
25.50 27.46 27.46 28.44 30.40
27.79
Realizadp por: Lugar del ensayo: Identificación del ensayo: CV-2009-0123
PRUEBA DE SOLDEO REALIZADA POR Nombre y Apellido: N° Identificación: N° Registro:
WPQ-01
Identificación de la prueba:PQR-001
V°B° Supervisión Constructor
V°B° Control de Calidad Constructor
V°B° Supervisión Dueño
ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS)
WPS - muestra
PRECALIFICADO 5.12.1
5.12.2
5.13
Identificación:
Proceso de soldadura: Tipo:
SAW
Manual
Semiautomática Automática
Tandem
Paralela
PQR soporte:
No 16mm
Angulo de bisel:
20° Si
Plana
Progresión vertical:
Dim. Cara de raíz:
0
Fecha:
12/09/2009
Fecha:
12/09/2009
Filete:
ascendente
No
0mm
descendente
CARACETERÍSTICAS ELECTRICAS
Radio (J-U):
---
Transferencia (GMAW):
Metodo:
---
Corriente:
Tratamiento de raíz:
---
Globular
AC
Stick out:
DCEP
Spray
DCEN
Pulsada
25 - 30mm
Otros:
Rango permitido Para el ejemplo 60% - 100% del calor Calor aportado [kJ/mm] 1.66 - 2.76 aportado máximo (PQR) 80% - 100% de la Amperaje [A] 368 - 460 corriente máxima (PQR) 86% - 100% del Voltaje [V] 28.4 - 33 voltaje máximo (PQR) Se ajusta para un Se ajusta para mantener Velocidad de avance [mm/min] calor de aporte el calor de aporte entre 1.66 y 2.76
0
Material: ASTM A572 Gr 50
Abertura de raíz: Backgouging
Revisión
POSICIÓN
Ambos lados Si
26/06/2009
PQR-001
Posición de chaflan:
Simple
Emisión
Revisión:
Autorizado por:
DISEÑO DE JUNTA Respaldo:
WPS-001
Elaborado por:
Mecanizada
1 de 1
Hoja
AASHTO/AWS D1.5 tipo de calificación
Empresa:
Unidad
XX-X-02
CALIFICADO
---
METAL BASE Especificación del material:
ASTM 572
Tipo o grado:
TÉCNICA
Grado 50
Espesor:
Arrastre u Oscilación:
25 - 38mm
Arrastre
Pase simple o multiple (por lado):
multiple
Número de electrodos: MATERIAL DE APORTE
Espaciado de electrodos:
Especificación AWS:
A5.17 F7A0-EL12
Lateral:
Nombre Comercial:
FLUJO POP 175 - PS1
Ángulo:
PROTECCIÓN
-------
Limpieza entre pases:
1 pase Esmerilado resto escobillado
FLUJO POP 175
Fundente-electrodo (clase):
F7A0-EL12
Composición de gas: Flujo:
---
Longitudinal:
Clasificación AWS:
Fundente:
1
---
TRATAMIENTO TÉRMICO POSTSOLDADURA
---
Temperatura:
Tamaño de tobera:
---
---
T. de mantención:
Ratio de calentamiento/Enfriamiento:
PRECALENTAMIENTO
-----
CALOR DE APORTE
Temperatura de precalentamiento (mín):
65°C
Valor del Calor de aporte calculado:
kJ/in
Temperatura de Interpase (mín):
65°C
Calor de aporte máximo:
2.76
Temperatura de Interpase (máx):
250°C
Calor de aporte mínimo:
1.66
kJ/mm
PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA N° pase
Proceso
1
SAW
Material de aporte Diam Clase [mm] F7A0-EL12 3.25
2
SAW
F7A0-EL12
3.25
DCEP
440-460
3-n
SAW
F7A0-EL12
3.25
DCEP
440-460
V°B° Supervisión Constructor
Corriente Amperaje [A] DCEP 410-430
Polaridad
Voltaje [V]
Velocidad de avance [cm/min]
30-31
35-36
32-33
33-34
32-33
33-34
V°B° Control de Calidad Constructor
Diseño de junta
V°B° Supervisión Dueño
5. Calificación Parte I: Calificación de procedimientos de soldadura Materiales Base Procesos de soldadura Consideraciones Generales Calificación de procedimiento. Precalificados Método Máximo Calor de Aporte (Heat Input) Método de Calificación General. Calificación de Filetes.
Parte II: Calificación de operarios de soldadura Consideraciones Generales Calificación de Soldador. Calificación de Operario. Calificación de Apuntalador.
Consideraciones Generales El material base debe ser uno de los aprobados por el código. Para la calificación del soldador y apuntalador si estos han calificado en uno de los materiales permitidos por el código queda calificado para los otros considerados por el código. Duración de la calificación Esta es indefinida a menos que: El soldador, operario o apuntalador no haya practicado en el proceso calificado por un periodo de 6 meses. Haya alguna razón que haga dudar de la habilidad del soldador, operario o apuntalador.
La limpieza para el caso de la calificación de los operarios de soldadura se limitará a limpieza manual y en la posición de la prueba.
Calificación de Soldador Trabajo a realizar
Limitación de las variables
Procedimiento de soldadura Calificado Dimensiones del cupón de prueba Criterios de Aceptación de Inspección Visual Número y tipo de ensayos a realizar Dimensión de los especímenes a ensayar Criterios de aceptación de los ensayos
Registro de la calificación
Calificación de Soldador Trabajo a realizar Debido a la variedad de trabajos que puede realizar un soldador, es muy importante reunir la mayor cantidad de información sobre la obra, para obtener una calificación rápida y adecuada al trabajo.
Calificación de Soldador Limitación de las variables Las limitaciones de las variables para la calificación de soldadores podemos encontrarlas en las subcláusulas “5.24.1 Common Requirements for Welders, Welding Operators, and Tack Welders” y “5.24.2 Welder Qualificatión Variables Only” del código. Procedimiento de Soldadura Calificado Se debe tener un procedimiento de soldadura calificado o precalificado (preWPS) para calificar a los soldadores.
Calificación de Soldador Dimensiones del cupón de prueba
Calificación de Soldador Dimensiones del cupón de prueba
Calificación de Soldador Criterios de aceptación de Inspección Visual Los criterios de aceptación para la inspección visual se indican en la subcláusula “6.26.1 Visual Inspection” del código, a excepción de la socavación la cual no debe exceder 1 mm. La sobremonta no debe exceder 5mm Criterios de Aceptación Visual No deben existir fisuras. Debe existir fusión completa entre capa y capa de soldadura y entre el metal soldado y el metal base Todos los cráters deben ser llenados. Sobremonta máxima 5mm Los perfiles de la soldadura deben ser como indica la subcláusula 3.6 del código Socavación máxima 1mm La frecuencia de la porosidad Vermicular no debe exceder a 1 en 100mm ó 6 en 1200mm de soldadura y el diámetro máximo de ésta no debe exceder 2.40mm
Calificación de Soldador Número y tipo de ensayos a realizar
Calificación de Soldador Dimensiones de los especímenes a ensayar
Calificación de Soldador Dimensiones de los especímenes a ensayar
Calificación de Soldador Criterios de Aceptación de los ensayos Los criterios de aceptación de los ensayos se encuentra en la subcláusula “5.27 Test Results Required”. Criterios de Aceptación de Ensayo de Doblez No deben existir discontinuidades que excedan: 3mm medida en cualquier dirección 10mm para la suma de aquellas discontinuidades que sean mayores a 1mm y menores a 3mm 6mm para fisuras de esquina a menos que en esta sea evidente alguna discontinuidad de tipo inclusión de escoria o de fusión, para lo cual el límite será 3mm.
Registro de Calificación
Calificación de Soldador Limitaciones Proceso: el soldador queda calificado únicamente en el proceso de soldadura del WPS calificado. Material de aporte: El soldador Calificado con un electrodo EXX18 queda calificado para cualquier electrodo EXX18 permitido en el código. Posición: Cualquier cambio en la posición de soldadura no calificada requiere una recalificación. Un cambio en la progresión en la posición vertical requiere recalificación. Respaldo: la omisión del respaldo si es que se va a soldar por un solo lado (CJP) requiere recalificación.
Calificación de Operador Trabajo a realizar
Limitación de las variables
Procedimiento de soldadura Calificado Dimensiones del cupón de prueba Criterios de Aceptación de Inspección Visual Número y tipo de ensayos a realizar Dimensión de los especímenes a ensayar Criterios de aceptación de los ensayos
Registro de la calificación
Calificación de Operador Trabajo a realizar Recabar bastante información de la obra que se va a realizar. Limitación de las variables Las limitaciones de las variables para la calificación de operadores de soldadura podemos encontrarlas en las subcláusulas “5.24.1 Common Requirements for Welders, Welding Operators, and Tack Welders” y “5.24.3 Welding Operator Qualificatión Variables Only” del código. Procedimiento de Soldadura Calificado Se debe tener un procedimiento de soldadura calificado para calificar a los operadores.
Calificación de Operador Dimensiones del cupón de prueba
Calificación de Operador Criterios de aceptación de Inspección Visual Los criterios de aceptación para la inspección visual se indican en la subcláusula “6.26.1 Visual Inspection” del código, a excepción de la socavación la cual no debe exceder 1 mm. La sobremonta no debe exceder 5mm.
Calificación de Operador Número y tipo de ensayos a realizar
Calificación de Operador Dimensiones de los especímenes a ensayar
Calificación de Operador Criterios de aceptación de los ensayos Los criterios de aceptación de los ensayos se encuentra en la subcláusula “5.27 Test Results Required”. Criterios de Aceptación de Ensayo de Doblez No deben existir discontinuidades que excedan: 3mm medida en cualquier dirección 10mm para la suma de aquellas discontinuidades que sean mayores a 1mm y menores a 3mm 6mm para fisuras de esquina a menos que en esta sea evidente alguna discontinuidad de tipo inclusión de escoria o de fusión, para lo cual el límite será 3mm.
Registro de la calificación
Calificación de Operador Limitaciones Número de electrodos: el operador que califique con el uso de electrodos múltiples queda calificado para usar electrodo simple pero no viceversa. Posición: Un cambio en la posición de soldadura requiere una recalificación.
Calificación de Apuntalador Trabajo a realizar
Limitación de las variables Procedimiento de soldadura Calificado Dimensiones del cupón de prueba Criterios de Aceptación de Inspección Visual Ensayo a realizar Dimensión de los especímenes a ensayar Criterios de aceptación de los ensayos Registro de la calificación
Calificación de Apuntalador Trabajo a realizar Recabar bastante información de la obra que se va a realizar. Limitación de las variables Las limitaciones de las variables para la calificación de apuntaladores de soldadura podemos encontrarlas en las subcláusulas “5.24.1 Common Requirements for Welders, Welding Operators, and Tack Welders” y “5.24.4 Tack Welder Qualificatión Variables Only” del código. Procedimiento de Soldadura Calificado Se debe tener un procedimiento de soldadura calificado o precalificado (preWPS) para calificar a los apuntaladores.
Calificación de Apuntalador Dimensiones del cupón de prueba
Calificación de Apuntalador Criterios de aceptación de Inspección Visual Los criterios de aceptación para la inspección visual se indican en la subcláusula “5.27.5.1 Visual Examination” del código. Criterios de Aceptación Visual El apuntalado debe presentar apariencia uniforme Debe estar libre de overlap, fisuras y porosidades Socavación máxima 1mm
Calificación de Apuntalador Número y tipo de ensayos a realizar
Calificación de Apuntalador Criterios de aceptación de los ensayos Los criterios de aceptación de los ensayos se encuentra en la subcláusula “5.27.5 Fillet Weld Break Test (Tack Welders)”. Criterios de Aceptación de Fillet Break Test Debe mostrar fusión en la raíz y no debe existir fusión incompleta en el metal base o alguna inclusión o pporosidad mayor a 2mm en su mayor dimensión.
Registro de la calificación
Calificación de Apuntalador Limitaciones Material de aporte: El soldador Calificado con un electrodo EXX18 queda calificado para cualquier electrodo EXX18 permitido en el código. Posición: Un cambio en la posición de soldadura requiere una recalificación.
Muchas gracias
Leonardo Rodríguez
[email protected]
