Informe 3 A C
December 17, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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Arellano Diego, Chuquilla Andrés 08/06/18 15/06/18 Informe 3 Grupo y Subgrupo del Laboratorio: GR5, B Grupo materia: GR1, GR2
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD FACULTA D DE INGE INGENIER NIERIA IA MECANICA LABORATORIO LA BORATORIO DE SOLDADURA SOL DADURA DE PRODUCCIÓ PRODUCCIÓN N Y MANTENIMIENT MANTENIMIENTO O 1. Tema Calificación de Procedimientos de Soldadura
2. Objetivos Identificar la metodología de calificación califica ción de un proceso de soldadura (ensayos requeridos, límites y criterios de calificación) bajo especificaciones técnicas definidas en códigos y normas. Elaborar los diferentes documentos de control (WPS, PQR), para una aplicación específica.
•
•
•
Realizar el método estándar de doblado para procedimiento de soldadura de una junta soldada.
calificación calific ación
del
3. Re Revisi visi ón teóric teórica a Especifique el alcance del código o norma utilizado en el proceso
•
de calificación del procedimiento pr ocedimiento de soldadura. Esta Norma Internacional define los requisitos para las pruebas de calificación de soldadores para soldadura por fusión de aceros. Proporciona un conjunto de reglas técnicas para una prueba de calificación sistemática del soldador, y permite que dichas calificaciones sean aceptadas uniformemente independientemente del tipo de producto, ubicación y examinador / cuerpo examinador. Al calificar calificar a los soldadores, soldadores, se hace hincapié hincapié en la capacidad capacidad del soldador de manipular manualmente el electrodo / antorcha de soldadura / soplete de soldadura y, por lo tanto, producir una soldadura de calidad aceptable. Los procesos de soldadura a los que se hace referencia en esta norma incluyen los procesos de soldadura por fusión que se designan como soldadura manual o parcialmente mecanizada. No cubre procesos de soldadura totalmente mecanizados y automatizados (ver ISO 14732).
Arellano Diego, Chuquilla Andrés 08/06/18 15/06/18 Informe 3 Grupo y Subgrupo del Laboratorio: GR5, B Grupo materia: GR1, GR2
Especifique los ensayos requeridos (y en qué consisten) para la
•
calificación del procedimiento pr ocedimiento de sold adura. Inspección Visual Es el primer ensayo aplicado luego de ejecutar la soldadura. Las soldaduras deben reunir los siguientes requisitos visuales: 1) Soldadura libre de grietas. 2) Todas las grietas deben rellenarse a través de toda la sección de la soldadura. 3) La cara de la soldadura debe estar al ras con la superficie del metal base, y el cordón deberá fusionarse suavemente con el metal base. El socavamiento no debe exceder 1mm (1/32”). El reforza miento de la soldadura no debe exceder de 3mm (1/8”). 4) La raíz de la soldadura es inspeccionada y no debe haber evidencia de grietas, fusión incompleta, o penetración inadecuada en la unión. Ensayo No Destructivo Se aplica a la soldadura si ésta aprueba la Inspección Visual, el cual puede ser de Radiografía o de Ultrasonido. En el ensayo de Radiografía las discontinuidades redondeadas o alargadas que puedan encontrarse se someten a uno de los siguientes tipos de Criterios de Aceptación, los cuales podrán ser consultados en el código: 1. Criterios de Aceptación para Conexiones No Tubulares Cargadas Estáticamente 2. Criterios de Aceptación para Conexiones No Tubulares con Carga Cíclica de Tensión o Compresión, o con discontinuidades cuya dimensión mayor sea menor a 1.6 mm (1/16”). 3. Criterios de Aceptación para Conexiones Tubulares Ensayos Mecánicos El tipo de ensayo destructivo por aplicarse, así como el número de probetas requeridas, se determinarán de acuerdo al espesor del metal base consultando el código. Estos ensayos se clasifican en: 1. Ensayo de Tensión con Sección Reducida. 2. Ensayo de Doblado: de Cara, Raíz y Lado
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4. Re Resul sultados tados obt enidos lass pro betas o especímene especímeness necesarios p ara re realiza alizarr los Dimension e la
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ensayos especificados especif icados en el literal lit eral b del numeral 3. 3.
Figura 1. Dimensiones para una probeta de ensayo de doblado con c on junta a tope. t=Espesor del material
Defina fina el pro ceso para llevar a cabo la calificación del pro cedimiento De
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de soldadura. 1. Extracción de piezas de prueba Las piezas de prueba se pueden remover mediante procesos térmicos o mecánicos. El corte solo debe usarse para materiales con diámetros menores a 8 (mm). Para corte térmico, al menos 8 (mm) de material deben eliminarse mecánicamente de cada lado para eliminar zonas afectadas por el calor.
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2. Preparación de muestras de prueba Los bordes de la superficie de tracción de la probeta se redondean mecánicamente a un radio de espesor máximo por pieza de prueba de máximo 0.3 (mm). La zona de plegado debe ser plana (se elimina el exceso de metal de soldadura y penetración) y se verifica que la pieza esté libre de discontinuidades. Las vetas no se eliminan. El procesamiento puede realizarse mediante mecanizado o rectificado, deben tomarse precauciones para evitar el aumento de la dureza superficial. 3. Equipo de prueba Las pruebas pueden realizarse en una prensa o doblado con rodillos (xxxx). El equipo debe tener la capacidad adecuada para completar el plegado. 4. Realización de la prueba: 4.1. Centrar la soldadura Es esencial que la soldadura se coloque en el centro de la zona de plegado. A menos que la posición de la soldadura esté claramente marcada o exhibida, la posición de la soldadura puede determinarse con una ligera señal en la superficie de la pieza de prueba. 4.2. Ensayo con prensa La prueba se lleva a cabo colocando la pieza de prueba sobre dos soportes que consiste en rodillos paralelos o plantilla tipo U, con la soldadura en el punto medio entre los rodillos. La pieza se dobla cargando gradualmente y continuamente en el medio del tramo, en el centro de la soldadura. La flexión continúa hasta que se alcanza un ángulo de curvatura de 180 °. El diámetro de la prensa debe ser 4 veces el espesor de la pieza de prueba. Para materiales con un alargamiento de metal de menos del 20%, el diámetro de la prensa se calcula como:
=
100 × () ó í (%)
−
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z Figura 2. Prensa para ensayo de plegado. 1. Molde 2. Embolo
5. Evaluación de los resultados de las pruebas, criterios de aceptación: Si las imperfecciones en la pieza de prueba del soldador exceden el máximo permitido especificado, entonces el soldador y el proceso de soldadura no pasan la prueba. También se debe hacer referencia a los criterios de aceptación correspondientes para las pruebas no destructivas. Se deben usar procedimientos específicos para todas las pruebas destructivas y no destructivas. 6. Documentación El examinador verifica los resultados del protocolo para monitoreo y prueba en pruebas de soldadura.
Especifique los criterios y límites de calificación en cada ensayo
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requerido. Las probetas de doblez no deben revelar una sola discontinuidad mayor o igual a 3 (mm) en cualquier dirección. Las discontinuidades que aparecen
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en los bordes de una muestra de prueba durante la prueba se ignorarán en la evaluación, a menos que haya evidencia de que la fisuración fisuraci ón se debe a una penetración incompleta, escoria u otra discontinuidad. La suma de las discontinuidades mayores que excedan 1 (mm) pero menos de 3 (mm) en cualquier espécimen de una curva no deberá exceder 10 (mm).
Presentar ntar el WPS y e elaborar laborar el PQR e en n fu funci nción ón de d e los rresultado esultadoss de Prese
•
la inspección visual del ensayo de doblado rrea ealiza lizado do a la lass pr probetas. obetas. VER LOS ANEXOS ADJUNTOS AL INFORME Identificar las indicaciones encontradas en la superficie de las
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pro betas ensayadas.
Figura 1. Discontinuidades en el material ensayado con doblado en raíz
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Figura 2. Discontinuidades material ensayado con doblado en cara
5. Análisis de resultados Especifique las posibles variables del procedimiento de soldadura
•
que deberían cambiarse en el caso de que la probeta ensayada no califique bajo los criterios d efinidos por la norma. Es indispensable seguir lo indicado en el WPS de cada soldadura, sin embargo, si la probeta ensayada no califica la norma, se debe hacer una revisión de los siguientes parámetros: Velocidad de soldadura: Al disminuirla, existirá mayor penetración en la junta soldada soldada y se se tendrá tendrá mayor tasa tasa de aportación. aportación. Selección de un correcto amperaje: Se debe tomar en cuenta que a mayor corriente, mayor penetración y mayor aportación.
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Electrodos apropiados: Se deben seleccionar los más adecuados de acuerdo a la resistencia de la junta y los elementos que se vayan a soldar, también se debe tener en cuenta la tasa de aportación de los mismos. Longitud del arco: Debe ser tal que no genere salpicaduras y permita buena aportación.
6. Conclusiones Por Diego Arellano: 1. La probeta de doblado de raíz presentó una longitud de grieta de 3 mm por lo que no es aceptada de acuerdo a la norma 2. La probeta de doblado de cara presenta una longitud de 10 mm en su discontinuidad que al ser única, provoque prov oque que no sea aceptada de acuerdo a la norma. 3. Es indispensable seguirel los WPS WP S PQR de los procedimientos de soldadura para efectuar análisis de yfalla.
Por Andrés Chuquilla: 1. En las normas ISO 9606-1 e ISO 5173 se encuentran en su totalidad todos los requerimientos, parámetros, criterios de calificación, etc. para la calificación de soldaduras mediante el ensayo de doblado. 2. Los WPS y PQR P QR son documentos docum entos complementarios complementari os para realizar reali zar el proceso de calificación de soldaduras. Su correcta elaboración permite una correcta evaluación tanto al proceso como al soldador. 3. El procedimiento realizado en el Laboratorio de la Facultad, tiene fines meramente didácticos, debido de a Soldadura que no cumple con las especificaciones requeridas en las normas mencionadas. 4. El uso de normas en los procedimientos de calificación de soldadura permite evaluar los procesos de manera objetiva, sin lugar a ambigüedades.
7. Recomendaciones Por Diego Arellano:
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1. Se recomienda utilizar los mismos parámetros de soldadura para realizar las probetas para doblado de cara y de raíz y aprobar las diferencias entre las mismas. 2. Se debe llevar un registro apropiado a propiado de las soldaduras sol daduras que se v van an realizando y observar que los parámetros de soldadura como co mo velocidad de avance y longitud de arco sean bien efectuados por el soldador. Por Andrés Chuquilla: 1. Realizar el procedimiento con las dimensiones de probetas especificadas en las normas para obtener resultados confiables. 2. Anotar todos los parámetros necesarios para la elaboración de los WPS y PQR.
8. Referencias 1. ISO 5173. 2010. 2010. Destructive tests on welds in metallic materials materials — Bend tests. London: CEN, 2010. 2. ISO 9606-1. 2010. Qualification testing of welders — Fusion welding —: Geneva: ISO, 2010. 3. Chapaca, J. Moreno, R. Análisis de la tasa de aportación aportación en los procesos GMAW. Escuela Politécnica Nacional 2016. Quito – Ecuador.
SUGGESTED D FORMAT FOR PROCEDURE QUALIFICATION RECORDS (PQR) FORM QW-483 SUGGESTE (See QW-200.2, Section IX, ASME Boiler and Pressure Vessel Vessel Code) Record Actual Variables Used to Weld Test Coupon
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL PQR_ILS3_02 Date WPS_ILS_02 SMAW Manual
Organization Name Procedure Qualification Record No. WPS No. Welding Process(es) Types Typ es (Manual, Automatic, Semi-Automatic)
06/1572018
JOINTS (QW-402)
Groove Design of Test Coupon (For combination qualifications, the deposited weld metal thickness shall be recorded for each filler metal and process used.) BASE METALS (QW-403)
POSTWELD HEAT TREATMENT (QW-407) Steel
Material Spec. Type/Grade, Typ e/Grade, or UNS Number -
P-No.
ASTM A530
-
Group No.
to P-No.
-
Group No.
Thickness of Test Coupon Diameter of Test Coupon
4 mm
Maximum Pass Thickness Other
-
-
Temperature Time -
Other
-
-
-
-
GAS (QW-408)
Percent Composition Gas(es)
(Mixture)
Flow Rate
-
-
-
Trailing
-
-
-
Backing
-
-
-
Other
-
-
Shielding FILLER METALS (QW-404)
1
2
-
SFA Specification AWS Classification
-
AWS A5.5
AWS A5.5
E6010
Filler Metal F-No.
E7018
-
-
Weld Metal Analysis A-No. D=1/8 in
Size of Filler Metal
D=1/8 in
-
-
Filler Metal Product Form
-
-
Supplemental Filler Metal
-
-
Electrode Flux Classification -
Flux Type
-
Flux Trade Name Weld Metal Thickness
-
Other
Other
1G Uphill
(07/13)
6 4 - 1 01
Amps.
28.5 - 22-5 V
Volts -
Tungsten Electrode Size
-
Mode of Metal Transfer for GMAW (FCAW)
-
Heat Input Other
-
-
-
Travel Speed String or Weave Bead Multipass or Single Pass (Per Side) Single or Multiple Electrodes Other
PREHEAT (QW-406)
Other
+
Oscillation
-
Preheat Temperature Interpass Temperature
AC
Current Polarity
TECHNIQUE (QW-410)
POSITION (QW-405)
Position of Groove Weld Progression (Uphill, Downhill)
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (QW-409)
-
-
1.7 - 1.6 mm/s
string Single Single
FORM QW-483 (Back) PQR No.
Tensile Test (QW-150) Specimen No.
Width -
-
Thickness -
Ultimate Unit Stress, (psi or MPa) -
Ultimate Total Load -
Area -
Type of Failure and Location -
Guided-Bend Tests (QW-160) Type and Figure No.
Result
Face Bend - Figure 2
Don't Pass
Toughness Tests (QW-170) Impact Values
Specimen No.
Notch Location
Specimen Size
Test Temperature
ft-lb or J
% Sh She ear
Mils (i(in.) or mm
Drop Dr op Weight Break (Y/ (Y/N N)
-
-
-
-
-
-
-
-
Comments
Fillet-Weld Test (QW-180) Result — Satisfactory: Yes
-
No
-
Penetration into Parent Metal: Yes
-
-
No
-
Macro — Results
Other Tests
-
Type of Test
-
Deposit Analysis Other
-
Welder’s Name
Clock No.
-
Stamp No. -
Daysi Baño Tests Conducted by Laboratory Test No. We certify that the statements in this record are correct and that the test welds were prepared, welded, and tested in accordance with the requirements of Section IX of the ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Organization
06/15/2018
ESCUELA POLITÉCNICA NCAIONAL Diego Arellano - Andrés Chuquilla
Date Certified by (Detail of record of tests are illustrative only and may be modified to conform to the type and number of tests required by the Code.) (07/13)
-
SUGGESTED D FORMAT FOR PROCEDURE QUALIFICATION RECORDS (PQR) FORM QW-483 SUGGESTE (See QW-200.2, Section IX, ASME Boiler and Pressure Vessel Vessel Code) Record Actual Variables Used to Weld Test Coupon
ESCUELA POLITÉCNICA NACIAONAL PQR_ILS3_01 Date WPS_ILS_01 SMAW Manual
Organization Name Procedure Qualification Record No. WPS No. Welding Process(es) Types Typ es (Manual, Automatic, Semi-Automatic)
06/15/2018
JOINTS (QW-402)
Groove Design of Test Coupon (For combination qualifications, the deposited weld metal thickness shall be recorded for each filler metal and process used.) BASE METALS (QW-403)
POSTWELD HEAT TREATMENT (QW-407) Steel
Material Spec. Type/Grade, Typ e/Grade, or UNS Number -
P-No.
-
Group No.
to P-No.
-
Group No.
Thickness of Test Coupon Diameter of Test Coupon
4 mm
Maximum Pass Thickness Other
-
-
Temperature Time
ASTM A-530 -
Other
-
-
-
-
GAS (QW-408)
Percent Composition
FILLER METALS (QW-404)
1
2
-
SFA Specification AWS Classification
-
AWS A5.5
AWS A5.5
E6010
Filler Metal F-No.
E7018
-
-
Weld Metal Analysis A-No. D=1/8 in
Size of Filler Metal Filler Metal Product Form Supplemental Filler Metal
D=1/8 in
-
-
-
-
-
-
Electrode Flux Classification -
Flux Type
-
Flux Trade Name Weld Metal Thickness
-
Other
Other
1G Uphill
(07/13)
Shielding
-
-
-
Trailing
-
-
-
Backing
-
-
-
Other
-
-
-
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (QW-409) DC
Current Polarity
+ 60 - 95 A
Amps.
20 - 21.1 V
Volts -
Tungsten Electrode Size
-
Mode of Metal Transfer for GMAW (FCAW)
-
Heat Input Other
-
-
-
Travel Speed String or Weave Bead Multipass or Single Pass (Per Side) Single or Multiple Electrodes Other
PREHEAT (QW-406)
Other
Flow Rate
Oscillation
-
Preheat Temperature Interpass Temperature
(Mixture)
TECHNIQUE (QW-410)
POSITION (QW-405)
Position of Groove Weld Progression (Uphill, Downhill)
Gas(es)
-
-
1.2 - 2.3 mm/s
String Single Single
FORM QW-483 (Back) PQR No.
Tensile Test (QW-150) Specimen No.
Width -
-
Thickness -
Ultimate Unit Stress, (psi or MPa) -
Ultimate Total Load -
Area -
Type of Failure and Location -
Guided-Bend Tests (QW-160) Type and Figure No.
Result
Root Bend - Figure 1
Pass
Toughness Tests (QW-170) Impact Values
Specimen No.
Notch Location
Specimen Size
Test Temperature
ft-lb or J
% Sh She ear
Mils (i(in.) or mm
Drop Dr op Weight Break (Y/ (Y/N N)
-
-
-
-
-
-
-
-
Comments
Fillet-Weld Test (QW-180) Result — Satisfactory: Yes
-
No
-
Penetration into Parent Metal: Yes
-
-
No
-
Macro — Results
Other Tests
-
Type of Test
-
Deposit Analysis Other
-
Welder’s Name
Clock No.
-
Stamp No. -
Daysi Baño Tests Conducted by Laboratory Test No. We certify that the statements in this record are correct and that the test welds were prepared, welded, and tested in accordance with the requirements of Section IX of the ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Organization
06/15/2018
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Diego Arellano - Andrés Chuquilla
Date Certified by (Detail of record of tests are illustrative only and may be modified to conform to the type and number of tests required by the Code.) (07/13)
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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE SOLDADURA WELDING PROCEDURE SPECIFICATION (WPS) Yes . PREQUALIFIED QUALIFIED BY TESTING or PROCEDURE QUALIFICATION QUALIFICATION RECORDS (PQR) Yes Identification # Revision
Date
Company Name ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Welding Process(es) SMAW ILS3_01 Supporting PQR No.(s)
Authorized by Type---Manual Mechanized
JOINT DESIGN USED
POSITION
Type: Single Backing:
Position of Groove: Vertical Progression:
Single-V Double Weld Yes No Backing Material: Root Opening 2 mm Root Face Dimension Groove Angle 30° Radius (J-U) Method Back Gouging: Yes No
Diego Arellano
1G Up
Date 06/15/2018 Semiautomatic Automatic
Fillet: Down
ELECTRICAL CHARACTERISTICS 2 mm Transfer Mode (GMAW) Current: AC Power Source:
BASE METALS Material Spec. Type or Grade Thickness: Groove Diameter (Pipe)
ILS3_01 06/15/2018 By Andrés Chuquilla
Steel ASTM A-588 4 mm Fillet
DCEP CC
Short-Circuiting Globular Spray DCEN Pulsed CV
Other Tungsten Electrode (GTAW) Size: Type:
FILLER METALS
TECHNIQUE AWS A5.5 E6010 Φ 1/8'
AWS Specification AWS Classification
Stringer or W eave Bead: Multi-Pass or Single Pass (per side) Number of Electrodes Longitudinal Electrode Spacing Lateral Angle Contact Tube to Work Distance Peening
SHIELDING Flux
Gas Composition Flow Rate Gas Cup Size
Electrode-Flux (Class)
PREHEAT and INTERPASS TEMPERATURE
Interpass Cleaning:
Min for Thicknesses 1/8" - 3/4" (included) Min for Thicknesses over 3/4" - 1 1/2" (included) Min for Thicknesses 1 1/2" - 2 1/2" (included) Min for Thicknesses over 2 1/2" Max Interpass Temperature
POST WELD HEAT TREATMENT
Stringer Bead Single 1
Temperature Time
WELDING PROCEDURE Current
Filler Metals
Joint Details
Pass or Weld Layer(s)
Process
Class
Diameter
Type & Polarity
Amps or Wire Feed Speed
1 2
SMAW SMAW
E6010 E7018
1/8 in 1/8 in
DC+ DC+
60 95
Volts
Travel Speed
20 1.2 mm/s 21.1 2.3 mm/s
ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA LABORATORIO DE SOLDADURA WELDING PROCEDURE SPECIFICATION (WPS) Yes . PREQUALIFIED QUALIFIED BY TESTING or PROCEDURE QUALIFICATION QUALIFICATION RECORDS (PQR) Yes Identification # Revision
Date
Company Name ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Welding Process(es) SMAW ILS3_02 Supporting PQR No.(s)
Authorized by Type---Manual Mechanized
JOINT DESIGN USED
POSITION
Type: Single Backing:
Position of Groove: Vertical Progression:
Single-V Double Weld Yes No Backing Material: Root Opening 2 mm Root Face Dimension Groove Angle Radius (J-U) 30° Method No Back Gouging: Yes
Diego Arellano
1G Up
Date 06/15/2018 Semiautomatic Automatic
Fillet: Down
ELECTRICAL CHARACTERISTICS 2 mm Transfer Mode (GMAW) Current: AC Power Source:
BASE METALS Material Spec. Type or Grade Thickness: Groove Diameter (Pipe)
ILS3_02 06/15/2018 By Andrés Chuquilla
Steel ASTM A-588 4 mm Fillet
DCEP CC
Short-Circuiting Spray Globular DCEN Pulsed CV
Other Tungsten Electrode (GTAW) Size: Type:
FILLER METALS
TECHNIQUE AWS A5.5 E6010 Φ 1/8'
AWS Specification AWS Classification
Stringer or W eave Bead: Multi-Pass or Single Pass (per side) Number of Electrodes Longitudinal Electrode Spacing Lateral Angle Contact Tube to Work Distance Peening
SHIELDING Flux
Gas Composition Flow Rate Gas Cup Size
Electrode-Flux (Class)
PREHEAT and INTERPASS TEMPERATURE
Interpass Cleaning:
Min for Thicknesses 1/8" - 3/4" (included) Min for Thicknesses over 3/4" - 1 1/2" (included) Min for Thicknesses 1 1/2" - 2 1/2" (included) Min for Thicknesses over 2 1/2" Max Interpass Temperature
POST WELD HEAT TREATMENT
Stringer Bead Single 1
Temperature Time
WELDING PROCEDURE Current
Filler Metals
Joint Details
Pass or Weld Layer(s)
Process
Class
Diameter
Type & Polarity
Amps or Wire Feed Speed
1 2
SMAW SMAW
E6010 E7018
1/8 in 1/8 in
DC+ DC+
64 101
Volts
Travel Speed
28.5 1.7 mm/s 22.5 1.6 mm/s
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