Soldadura, Porcesos de soldadura, tipos de ensayos, Resúmenes de Construcción

¡Descarga Soldadura, Porcesos de soldadura, tipos de ensayos y más Resúmenes en PDF de Construcción solo en Docsity! UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ CENTRO REGIONAL DE COCLÉ FACULTAD EN INGENIERÍA CIVIL TÉCNICO EN INGENIERÍA POR ESPECIALIZACIÓN EN EDIFICACIONES Trabajo: Soldadura Nombre: Angelica M. Gomez A. Cédula: 2-747-2208 Matéria: Taller IV Grupo: 6EF271 Código: 7552 Profesores: Karen valdes Alberto Torres SOLDADURA CONTENIDO INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 3 CONCEPTO DE SOLDADURA ................................................................................... 4 AWS: ............................................................................................................................ 4 WPS: ............................................................................................................................ 5 PQR: ............................................................................................................................ 6 WPQR: ......................................................................................................................... 6 PROCESOS DE SOLDADURA: ................................................................................... 7 SOLDADURA POR ARCO METÁLICO PROTEGIDO (SMAW). ............................ 9 SOLDADURA POR ARCO SUBMERGIDO (SAW). .............................................. 10 SOLDADURA POR ARCO Y GAS DE PROTECCIÓN (GMAW), .......................... 12 SOLDADURA POR ARCO CON ELECTRODO DE TUNGSTENO Y GAS DE PROTECCIÓN (GTAW). ........................................................................................ 13 TIPOS DE ENSAYO DE CALIFICACIÓN ................................................................. 16 CALIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE SOLDADURA PARA ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA. .................................................................... 20 POSICIONES DE LA PLACA DE ENSAYOS PARA SOLDADURA .......................... 29 CONCLUSIÓN ........................................................................................................... 34 BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 35 SOLDADURA o Inspector de soldadura certificado senior o Educador certificado en soldadura o Intérprete Radiográfico Certificado o Supervisor de soldadura certificado o Representante de ventas de soldadura certificado o Ingeniero de soldadura certificado o Soldador Certificado o Soldadura por arco robótico certificada AWS publica códigos sobre múltiples aspectos de la soldadura y la unión de materiales. A los libros de códigos se les asignan letras y números específicos para una fácil referencia, y muchos soldadores se referirán a una combinación específica de letra y número de código cuando consulten el libro de códigos. Se publican diferentes metodologías de soldadura, métodos de inspección y metales bajo diferentes códigos.  WPS: Una especificación de procedimiento de soldadura, o WPS, es un documento que sirve como guía para la creación efectiva de una soldadura que cumpla con todos los requisitos de código y estándares de producción aplicables. SOLDADURA Piense en un WPS como una receta para soldadores. De la misma manera que una receta detalla los ingredientes y las cantidades necesarias, una WPS contiene detalles que son necesarios para crear la soldadura deseada. Esto incluye información como el grado del metal base, la clasificación del metal de aporte, el rango de amperaje, la composición del gas protector y las temperaturas de precalentamiento y de paso. La idea es que si un grupo de soldadores se adhiere a todos los detalles en una WPS, cada uno debería ser capaz de producir soldaduras con propiedades mecánicas razonablemente similares.  PQR: Antes de que se pueda redactar una WPS, se debe establecer un conjunto preliminar de procedimientos y materiales. Este procedimiento inicial se utiliza para crear una serie de soldaduras, que luego se prueban mecánicamente para garantizar que cumplan con todos los requisitos aplicables. Los procedimientos para crear y probar las soldaduras de muestra, así como los resultados finales, están documentados en un Registro de Calificación de Procedimiento, o PQR. Si los resultados de la prueba son aceptables, el PQR se aprueba y puede servir como base sobre la que se redactan uno o más WPS. Un PQR sirve como evidencia de que un WPS dado puede usarse para producir una soldadura aceptable.  WPQR: Es la abreviatura de Welder Performance Qualification Record, que traducido al español significa “Registro de Calificación del Rendimiento del Soldador”, en términos simples es el documento escrito que demuestra que un soldador es SOLDADURA calificado (conocido comúnmente como Homologado), este documento se obtiene después de que el soldador ha pasado satisfactoriamente una prueba práctica de habilidad para desarrollar un determinado WPS.  PROCESOS DE SOLDADURA: Cada proceso de soldadura ha sido desarrollado para resolver un problema específico o para satisfacer una necesidad especial. Tales procesos de soldadura se pueden clasificar en función del estado (líquido o sólido) en que se encuentra el material cercano a los bordes en el momento en que se efectúa la unión metalúrgica o interfase de la unión. Esto da origen a cuatro grandes grupos: o Soldadura en fase sólida. o Soldadura en fase sólido-líquido. o Soldadura en fase líquida. o Soldadura por resistencia. SOLDADURA Cuando éste hace contacto sobre la pieza y luego se retira una mínima distancia, se establecerá un arco eléctrico, quedando cerrado el circuito. El arco produce una temperatura superior a la necesaria para fundir la mayoría de los metales. El calor producido funde el metal base en la vecindad del arco y el metal de aporte, que en este caso sería el mismo electrodo. De esta manera se establece un baño de fusión o pileta líquida, que va solidificando a medida que el electrodo se mueve a lo largo de la junta. En la soldadura manual la corriente de soldadura quedará fijada aproximadamente por el diámetro del electrodo y la tensión de trabajo por el largo del arco y por el tipo de revestimiento. La energía aplicada podrá modificarse de manera restringida mediante la variación de la velocidad de avance.  SOLDADURA POR ARCO SUBMERGIDO (SAW). El arco eléctrico se genera entre un alambre desnudo, alimentado en forma continua y la pieza a soldar. La protección del arco se efectúa por medio de un fundente o flux granulado que se alimenta a través de una tolva y que cubre totalmente el arco haciendo innecesaria la protección de la vista. Dicho flux se funde por el calor del arco, formando una protección eficiente, proveyendo de elementos desoxidantes y eventualmente elementos de aleación al baño metálico. SOLDADURA Tanto el alambre como el fundente deben tener una composición química adecuada para que, en combinación, conformen un cordón de soldadura que cumpla con los requisitos exigidos. El equipo necesario es complejo, requiriéndose los siguientes elementos: o Una fuente de energía eléctrica de corriente continua y tensión constante o de corriente alterna. o Un devanador que alimente el alambre en forma continua por medio de un mecanismo de tracción similar al utilizado en MIG-MAG. o Una tolva que alimente el fundente. o Un mecanismo de traslación que desplace con velocidad regulable, alambre y fundente en forma automática a lo largo de la junta a soldar. La automatización del proceso permite trabajar con altas intensidades de corriente (hasta 1200 A) lo cual disminuye considerablemente los tiempos completos en soldar una junta, comparado con los demás procesos de soldadura eléctrica. SOLDADURA  SOLDADURA POR ARCO Y GAS DE PROTECCIÓN (GMAW), El arco eléctrico se genera entre un alambre desnudo alimentado en forma continua y la pieza a soldar. La protección del arco se efectúa por medio de un gas que puede ser inerte (argón o helio) o activo(dióxido de carbono, CO2 ). Al fundir el alambre se aporta al baño de fusión, por lo tanto, debe tener una composición química tal que permita obtener las propiedades deseadas del cordón de soldadura y proveer, además, elementos desoxidantes que garanticen la calidad de dicho cordón. El CO2 utilizado para soldar acero al carbono, debe cumplir con los siguientes requisitos: o Pureza mínima: 99,7% o Hidrógeno y nitrógeno máximo: 0,15% o Punto de rocío: -35ºC El equipo utilizado en soldadura MIG-MAG o GMAW, tal como se muestra en la figura 6, requiere de un mayor número de elementos que los dos procesos precedentes, según el siguiente detalle: SOLDADURA (respaldo gaseoso) o apoyando sobre ella un respaldo metálico que impida el acceso del aire. Dicho respaldo puede ser de cobre, removible luego de efectuada la soldadura, o del mismo metal a soldar, que se funde incorporándose al cordón de soldadura. El electrodo utilizado es de tungsteno que, por su temperatura de fusión elevada (3400 º C) y por ser excelente emisor electrónico, reúne las condiciones favorables: vida útil, estabilidad y encendido del arco, capacidad de conducir corriente. El electrodo puede ser de tungsteno puro o aleado, por ejemplo, con óxido de torio o zirconio. La aleación le aumenta la vida útil y su capacidad de conducir corriente. De ser necesario material de aporte para conformar el cordón éste se aplica con una varilla, de composición química similar al metal a soldar, que se sostiene por un extremo y se hace fundir dentro de la pileta líquida, de igual forma que en soldadura oxiacetilénica. La necesidad de metal de aporte depende del espesor del material a soldar, del tipo de junta y de factores metalúrgicos. SOLDADURA  TIPOS DE ENSAYO DE CALIFICACIÓN o Inspección visual: para una calificación aceptable, las soldaduras deben satisfacer los siguientes requisitos: 1. La soldadura debe estar libre de grietas. 2. Todos los cráteres deben estar llenos completamente en la sección trasversal de la soldadura. 3. La cara de la soldadura debe estar llena hasta el borde de la superficie del metal base y la soldadura se debe fundir lentamente con el metal base. 4. La raíz de la soldadura debe ser inspeccionada y no debe tener grietas, función incompleta o penetración inadecuada de la junta. 5. La máxima concavidad de la superficie de la raíz debe ser de 1/16 pulgadas y el máximo sobre espesor debe ser sobre 1/8. Para uniones tubulares en T, Y y K el espesor de la raíz, se considera adecuado y no tener ser causa de rechazo. o No destructivo: Antes de preparar las probetas para ensayo mecánico, la calificación de ensayo en plancha, tubería ó entubado, deben ser examinadas mediante ensayos no destructivos para verificar la sanidad de la soldadura, así como siguen: RT o UT. Cualquiera de los dos ensayos, radiograficos (RT) o ultrasonico (UT), deben ser utilizados. La longitud de la soldadura en las planchas de ensayos, excepyos las longitudes de descarte ubicadas en los extremos, estas deben ser examinadas de acuerdo con la Seccion 6 parte E o F. Para tubulares, la circunferrencia total de la soldadura acaba, deber ser examinada de acuerdo con la Seccion 6 parte C. SOLDADURA o Doblez de cara, raíz y lado: Cada muestra deberá ser doblada en un dispositivo de doblez guiado que reúna los requisitos mostrados en las figuras 4.15 a 4.17, ó estar sustancialmente en concordancia con estas figuras, teniendo en cuenta que el radio de doblez máximo no es excedido. Cualquier medio conveniente puede ser utilizado para desplazar el embolo con relación al elemento estático. La muestra debe ser colocada sobre el miembro fijo del dispositivo, con la soldadura en el centro. Las muestras para doblez de cara deben ser colocadas con la cara de la soldadura directamente hacia la abertura. Las muestras para doblez de raíz y de resistencia en soldadura de filete, deben ser colocadas con la raíz de la soldadura dirigida hacia la abertura. SOLDADURA  CALIFICACIÓN DE LOS TIPOS DE SOLDADURA PARA ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA. Para el propósito de calificación del WPS, los tipos de soldadura serán clasificados como siguen: 1. Soldaduras de ranura en junta de penetración completa (CJP) para conexiones no tubulares. Requisitos de calificación de un WPS de una soldadura en JPC sobre conexiones no tubulares. Preparación adecuada de la plancha de ensayo. SOLDADURA 2. Soldaduras de ranura en junta de penetración parcial (PJP) para conexiones no tubulares. Tipo y Numero de Muestras a ser ensayadas. El tipo y numero de muestras que deben ser ensayadas para calificar un WPS se muestra en la Tabla. Una junta soldada debe ser realizada utilizando el tipo de ranura diseñada y el WPS a ser aplicado en la construcción, excepto que la profundidad de la ranura no necesite exceder de 1” (25mm). SOLDADURA D1.1/96), puede ser utilizado para calificar el tamaño de la soldadura en cualquier acero ó combinación de aceros en estos grupos. Si la soldadura de ranura en junta de penetración parcial es la que se utiliza en la junta de esquina o en T, la junta a tope debe tener una plancha restrictiva temporal en el plano del lado cuadrado para simular la configuración de la junta en T. Las muestras soldadas deben ser ensayadas como sigue: Verificación del Tamaño de la Soldadura por Macroataque. Para los WPS los cuales están conformes en todo con respecto a la Sección 4, tres muestras de sección transversal para macroataque deben ser preparadas para demostrar que el tamaño de la soldadura diseñada (obtenido de los requisitos del WPS) se cumple. Verificación de la Soldadura de Ranura en junta de Penetración Completa, del WPS, por macroataque. Cuando un WPS ha sido calificado para una soldadura de ranura en junta de penetración completa y es aplicado para condiciones de soldadura, de una soldadura de ranura en juntas de penetración parcial, se requiere tres muestras para macroataque en ensayo de sección transversal para demostrar que el tamaño de la soldadura designado esta conforme como un mínimo. Verificación de Otros WPS por Macroataque. Si un WPS no es cubierto por los puntos anteriores ó si las condiciones de soldadura no cumplen con un estado de precalificación, ó si estas no han sido utilizadas y ensayadas para una soldadura de junta de penetración completa con unión a tope, entonces una junta de prueba debe ser preparada y la primera operación es hacer SOLDADURA Ensayo de Verificación de Consumibles. Si tanto el consumible de soldadura y el WPS propuestos para la soldadura de probeta en plancha o en tubo, soldadura de filete, no están ninguno de los dos precalificados o calificado de otro modo por la Sección 4, esto es: (1) Si los consumibles de soldadura utilizados no están conforme a los parámetros de precalificación de la Sección 3, y también (2) Si el WPS utilizando el consumible propuesto no ha sido establecido por el contratista de acuerdo con 4.9 ó 4.10, entonces una probeta en plancha con soldadura de ranura en junta de penetración completa debe ser soldada para calificar la combinación propuesta. La probeta en plancha, debe ser soldada como sigue: (1) La plancha a ensayar debe tener la ranura como se muestra la Figura 4.21 (Figura 4.22 para SAW), con respaldo de acero. SOLDADURA (2) La platina debe ser soldada en posición 1G (Plana). (3) La longitud de la plancha debe ser adecuada para obtener las muestras de ensayo necesarias y orientadas como se muestra en la Figura 4.23 . (4) Los parámetros de proceso para el ensayo de la soldadura en cuanto a corriente, voltaje, velocidad de avance y flujo de gas pueden aproximarse a aquellas a ser usadas en la producción de soldadura de filete tal como se realiza en la práctica. SOLDADURA 4. Soldaduras de ranura CJP para conexiones tubulares (ver 4.12). Las soldaduras de ranura en JPC deben ser clasificadas como sigue: (1) Juntas a tope en JPC con respaldo ó con cordón de respaldo. (2) Juntas a tope en JPC sin respaldo, soldada por un solo lado. (3) Conexiones en T, Y ó K, con respaldo ó con cordón de respaldo. (4) Conexiones en T, Y ó K sin respaldo, soldada por un solo lado. 5. Soldaduras de ranura PJP para conexiones tubulares en T, Y y K; y juntas a Tope . Cuando las soldaduras de ranura en JPP son especificadas, en conexiones en T, Y ó K ó soldaduras a Tope, la calificación debe estar conforme con la Tabla 4.3. SOLDADURA Posición Diagrama de Referencia inclinación del Eje Rotación de Cara Para A ars 150" a 210" Horizontal B ars 80 a 150" 210" a 280* Sobrecabeza Cc 0” a 80” 0” a 80" 280" a 360" Vertcal D 15 a 80” B0" a 280" E 80" a 90" 0* a 360 LIMITES PARA EJE C Figura 4.2. Posiciones de Soldaduras de Filete (ver 4,24) NS  SOLDADURA Las posiciones de ensambles se muestran en: (Soldadura de ranura en plancha) SOLDADURA (Soldadura de ranura en tubería ó entubado). (Soldadura de filete en plancha)