CERTIFICACIÓNde inspectoresde soldaduras

CERTIFICACIÓNCERTIFICACIÓNCERTIFICACIÓNCERTIFICACIÓNCERTIFICACIÓN

Traducción de la cuarta edición deCertification Manual For Welding Inspectors

MANUAL PARA LA

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Número Internacional Normalizado del Libro (ISBN): 978-0-87171-991-1

American Welding Society, 8669 Doral Blvd, Doral, FL 33166

© 2013 de American Welding Society. Todos los derechos reservadosImpreso en los Estados Unidos de América

Traducción de la cuarta edición, del 2000Original revisado en marzo de 2000 y

reimpreso en mayo de 2003

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Descargo de responsabilidad

Esta publicación es una traducción del American National Standard original en inglés. La única versión aprobada por el American Standard Institute es la versión en inglés. Aunque se han llevado a cabo los máximos esfuerzos para crear una traducción precisa, AWS no garantiza la precisión o exactitud del texto, y AWS tampoco se hace responsable por ningún error, ambigüedad u omisión que aparezca en este documento como resultado de la traducción. El texto en inglés es la única versión oficial y será la cual deberá ser referida en caso de conflicto.

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Prefacio

En 1976, la American Welding Society (Sociedad Americana de Soldadura) (AWS) estableció un programa decertificación muy necesario, en especial para aquellas personas que realizan inspección visual de soldaduras. Pocodespués, el Comité de Calificación y Certificación de la AWS inició la elaboración de una publicación que pudiese servircomo referencia válida para aquellas personas interesadas en convertirse en un inspector de soldaduras certificado. Antesde la publicación inicial del Certification Manual for Welding Inspectors (Manual para la certificación de inspectores desoldaduras) en 1977, la información correspondiente a este tema poda encontrarse dispersa en diferentes documentos.

Numerosos cambios se han producido tanto en el programa y en los exámenes para Inspector de soldadurascertificado de la AWS, as como en la tecnologa relacionada con la inspección de soldaduras. En consecuencia, la AWSha decidido actualizar la información contenida en el Manual para la Certificación. Gran parte de la informacióncontenida en este documento ha sido extrada de otras publicaciones de la AWS, entre las que podemos mencionarWelding Inspection (Inspección de soldaduras), segunda edición, Welding Inspection Technology (Técnicas deinspección de soldaduras), AWS B1.11, Guía para el examen visual de las soldaduras y AWS B1.10, Guía para elensayo no destructivo de soldaduras. Se invita al lector a revisar estos y otros documentos para encontrar descripcionesaún más detalladas de la mayor parte de la información contenida en esta nueva edición.

Los inspectores de soldadura se emplean en diversas industrias. Como consecuencia, sus funciones son algodiferentes entre una situación y otra. Este libro ha sido desarrollado bajo la premisa de que un inspector de soldadurarealizará tareas de control de calidad de carácter general. Algunos inspectores, por ejemplo, pueden trabajar en una obrade construcción donde estarán a cargo de verificar la calidad de las soldaduras en general. En el otro extremo, eldepartamento de control de calidad de una gran compaña puede tomar muchas de las decisiones que el manual asignaexclusivamente al inspector. Pero en todos los casos el inspector de soldadura juega un papel fundamental. El papelespecfico del inspector en la actividad de control de calidad debe, por lo tanto, conectarse con muchas otras actividadesy personal, como se destaca en las páginas que siguen.

En la presente edición, se ha intentado mantener la información técnica actualizada, en donde sea apropiado. Loslectores podrán observar terminologa actualizada para describir las diferentes caractersticas de las soldaduras. Tambiénse realiza un esfuerzo constante para utilizar una terminologa estándar al referirse a operaciones de soldadura y lascaractersticas relacionadas con la soldadura. Al final de cada captulo el lector encontrará una serie de preguntas,destinadas a proporcionar a aquellas personas que se estén preparando para el examen de CWI numerosos ejemplos delos tipos de preguntas que aparecen en el examen. Las preguntas aparecen en el mismo formato (selección múltiple concinco opciones) como las del examen CWI. Si bien la intención es ayudar especficamente a quienes estudian para elexamen, también debera ayudar a otras personas a comprender mejor la información presentada en el texto. El ApéndiceC contiene la lista de las respuestas de todos los captulos.

Espero que esta presentación sea de utilidad para quienes estén interesados en convertirse en inspectores desoldaduras y, finalmente, convertirse en un inspector de soldaduras certificado por la AWS. El trabajo del inspector desoldaduras es muy difcil e importante, y aquellos que buscan la calificación CWI deben ser elogiados y alentados. Mideseo es que este libro les ayude a alcanzar ese objetivo.

Eugene G. HornbergerConsultor de soldadura

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Índice

N.° de página

Capítulo 1—El inspector de soldaduras....................................................................1

Introducción .......................................................................................................................................2Requisitos importantes para el inspector de soldaduras................................................................3

Condición física ...........................................................................................................................3Vista .............................................................................................................................................3Actitud profesional ......................................................................................................................3Conocimiento de terminología de soldadura e inspección ..........................................................3Conocimiento de planos y especificaciones ................................................................................4Conocimiento de los métodos de prueba .....................................................................................4Capacidad para producir y mantener registros.............................................................................4Conocimiento de los procesos de soldadura ................................................................................4Capacidad para recibir formación................................................................................................5Experiencia en inspección ...........................................................................................................5

Requisitos éticos del inspector de soldaduras..................................................................................5Introducción .................................................................................................................................5Preámbulo ....................................................................................................................................5Integridad .....................................................................................................................................5Responsabilidad ante el público ..................................................................................................5Declaraciones públicas ................................................................................................................6Conflicto de intereses...................................................................................................................6Solicitud de empleo .....................................................................................................................6Práctica no autorizada ..................................................................................................................6

Establecimiento de líneas de comunicación .....................................................................................7Supervisor de informes ................................................................................................................7Soldadores....................................................................................................................................7Capataces o supervisores de soldadura ........................................................................................7Superintendente de taller o de campo ..........................................................................................8Gerente de planta .........................................................................................................................9Ingenieros de diseño y de proyecto..............................................................................................9Ingeniero de soldaduras ...............................................................................................................9

Resumen..............................................................................................................................................9Revisión—Capítulo 1—El inspector de soldaduras......................................................................10

Figura 1.1—Industrias que emplean inspectores de soldaduras ..........................................................2Figura 1.2—El inspector de soldaduras—Un comunicador ................................................................7Figura 1.3—Establecimiento de líneas de comunicación ....................................................................8

Capítulo 2—Responsabilidades del inspector de soldadura .................................13

Introducción .....................................................................................................................................14Responsabilidades de la inspección antes de la soldadura ........................................................14Responsabilidades de la inspección durante la soldadura .........................................................14Responsabilidades de la inspección después de la soldadura ....................................................14

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Responsabilidades de la inspección antes de la soldadura ...........................................................16Conocimiento de planos y normas.............................................................................................16Revisión de las especificaciones de compra ..............................................................................16Verificación de los materiales para el trabajo ............................................................................16Análisis químico y pruebas de las propiedades mecánicas........................................................18Investigación de defectos en el metal base ................................................................................18Verificación del estado y el almacenamiento de los metales de aporte .....................................18Revisión de los equipos de soldadura ........................................................................................19Revisión de la geometría de los bordes de la junta de soldadura...............................................19Verificación del acoplamiento de la junta de soldadura.............................................................19Comprobación de la limpieza de las juntas soldadas.................................................................20Verificación de la calificación del procedimiento de soldadura ................................................20Verificación de la calificación de los soldadores .......................................................................20Verificación de la temperatura de precalentamiento ..................................................................20

Responsabilidades del inspector de soldaduras durante la soldadura........................................21Verificación del cumplimiento del procedimiento de soldadura de las soldaduras de producción.............................................................................................................................21Comprobación de la calidad de cada pasada de soldadura ........................................................21Verificación de la limpieza entre pasadas ..................................................................................22Comprobación de la temperatura entre pasadas.........................................................................22Ensayos no destructivos (NDE) durante el proceso...................................................................23

Responsabilidades del inspector de soldaduras después de la soldadura ...................................23Revisión de la apariencia de las soldaduras terminadas ............................................................23Verificación del tamaño y la longitud de las soldaduras terminadas .........................................23Comprobación de la precisión dimensional del conjunto soldado ............................................24Selección de las muestras para las pruebas de producción ........................................................24Evaluación de los resultados de las pruebas ..............................................................................27Ensayo no destructivo finalConservación de registros e informes ............................................27Conservación de registros e informes ........................................................................................27

Revisión—Capítulo 2—Responsabilidades del inspector de soldaduras....................................28

Figura 2.1—El conocimiento de los planos y las normas es importante ...........................................15Figura 2.2—Ejemplo de un informe de las pruebas del material en la acería ...................................17Figura 2.3—Horno para electrodos ...................................................................................................19Figura 2.4—Lápiz sensible a la temperatura para medir la temperatura de metales .........................20Figura 2.5—Pinza amperimétrica ......................................................................................................21Figura 2.6—Limpieza adecuada entre pasadas de soldadura ............................................................22Figura 2.7—Corte transversal de una soldadura de ranura con penetración parcial y gran

inclusión de escoria .......................................................................................................22Figura 2.8—Prueba con partículas magnéticas de una soldadura de ranura parcialmente

rellenada ........................................................................................................................23Figura 2.9—Evaluación de tamaño con una galga para soldaduras de filete.....................................25Figura 2.10—Perfiles de soldadura aceptables e inaceptables ..........................................................26

Capítulo 3—Seguridad .............................................................................................31

Introducción .....................................................................................................................................32

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Responsabilidad del personal directivo .........................................................................................32El entorno de trabajo.......................................................................................................................32Protección ocular y facial ................................................................................................................33

Soldadura con oxígeno y gas combustible, corte, soldadura fuerte, soldadura blanda y soldadura por arco sumergido....................................................................................................34

Ropa de protección ..........................................................................................................................34Protección auditiva ..........................................................................................................................35Humos y gases ..................................................................................................................................35Espacios confinados .........................................................................................................................35Manejo de gases comprimidos ........................................................................................................36Gases .................................................................................................................................................37

Oxígeno......................................................................................................................................37Gases combustibles ....................................................................................................................37Incendios con gases combustibles .............................................................................................37Gases de protección ...................................................................................................................38

Descargas eléctricas .........................................................................................................................38Revisión—Capítulo 3—Seguridad .................................................................................................39

Tabla 3.1 Selector del grado de tinte de los lentes .............................................................................34

Figura 3.1—Zona destinada para soldadura ......................................................................................32Figura 3.2—Equipo de protección ocular, auditiva y facial ..............................................................33Figura 3.3—Extractor de humo móvil posicionado cerca del arco de soldadura ..............................36

Capítulo 4—Normas, códigos y especificaciones....................................................41

Introducción .....................................................................................................................................42Requisitos de las normas, códigos y especificaciones....................................................................42Códigos importantes para la soldadura .........................................................................................43

Código de soldadura estructural—acero (AWS D1.1)...............................................................43Otros códigos de soldadura estructural de la AWS (D1.2, D1.3, D1.4, D1.5 y D1.6)...............44ASME Boiler and Pressure Vessel Code (Código para calderas y recipientes a presión) .........44

Definición de inspector ....................................................................................................................45Códigos y materiales..................................................................................................................45Códigos y procedimientos .........................................................................................................45Códigos y personal.....................................................................................................................45Códigos y ensayos no destructivos (NDE) ................................................................................45Normas ASTM...........................................................................................................................45Normas API ...............................................................................................................................45Normas militares........................................................................................................................46Normas ANSI ............................................................................................................................46Especificaciones.........................................................................................................................46Especificaciones de la AWS para los metales de aporte ............................................................47

Resumen............................................................................................................................................47Revisión—Capítulo 4—Normas, códigos y especificaciones ........................................................50

Tabla 4.1—Métodos de ensayos no destructivos Código—D1.1 de referencia.................................44

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Tabla 4.2—Referencias del Boiler and Pressure Vessel Code (Código para calderas y recipientes a presión) de ASME......................................................................................44

Tabla 4.3—Índice alfabético de las especificaciones AWS para metales de aporte ..........................47Tabla 4.4—Índice numérico de las especificaciones AWS para metales de aporte...........................48

Capítulo 5—Geometría de las juntas de soldadura y terminología de la soldadura ....................................................................................53

Introducción .....................................................................................................................................54Tipos de juntas .................................................................................................................................54

Partes de la junta de soldadura...................................................................................................56Tipos de soldaduras .........................................................................................................................57

Partes de las soldaduras .............................................................................................................60Terminología relacionada con la fusión y la penetración .............................................................61Terminología relacionada con el tamaño de la soldadura ............................................................62Terminología de la aplicación de la soldadura ..............................................................................66Resumen............................................................................................................................................67Revisión—Capítulo 5—Geometría de las juntas de soldadura y terminología de la soldadura .................................................................................................................................68

Figura 5.1—Tipos de junta ................................................................................................................55Figura 5.2—Soldadura de ranura.......................................................................................................56Figura 5.3—Soldadura de filete .........................................................................................................57Figura 5.4—Soldaduras de ranura .....................................................................................................58Figura 5.5—Soldadura de borde ........................................................................................................58Figura 5.6—Soldaduras por puntos ...................................................................................................59Figura 5.7—Soldaduras de costura ....................................................................................................59Figura 5.8—Soldaduras de tapón y en ranura....................................................................................59Figura 5.9—Soldadura de recubrimiento...........................................................................................60Figura 5.10—Partes de una soldadura ...............................................................................................60Figura 5.11—Partes de una soldadura ...............................................................................................61Figura 5.12—Soldaduras por fusión ..................................................................................................62Figura 5.13—Penetración incompleta de la junta o penetración parcial de la junta..........................62Figura 5.14—Zona afectada por el calor ...........................................................................................62Figura 5.15—Penetración de la junta ................................................................................................63Figura 5.16—Soldadura de filete con piernas desiguales ..................................................................63Figura 5.17—Soldaduras de filete .....................................................................................................64Figura 5.18—Tamaño de la soldadura de costura o por puntos.........................................................64Figura 5.19—Secuencia de soldadura en la sección transversal........................................................64Figura 5.20—Cordones de soldadura ................................................................................................64Figura 5.21—Secuencias de soldadura ..............................................................................................65Figura 5.22—Soldaduras de filete intermitente .................................................................................67Figura 5.23—Remate.........................................................................................................................67

Capítulo 6—Símbolos de soldadura y de ensayos no destructivos .......................79

Introducción .....................................................................................................................................80

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Elementos del símbolo de soldadura ..............................................................................................80Línea de referencia.....................................................................................................................81Flecha.........................................................................................................................................81Símbolos básicos de tipo de soldadura ......................................................................................81Dimensiones y otros datos .........................................................................................................82Símbolos complementarios........................................................................................................95Símbolos de acabado .................................................................................................................95La cola del símbolo....................................................................................................................99Especificaciones, procesos y otras referencias ..........................................................................99Símbolos para soldadura fuerte..................................................................................................99Símbolos de los ensayos no destructivos (NDE) .....................................................................101

Resumen..........................................................................................................................................101Revisión—Capítulo 6—Símbolos de soldadura y de ensayos no destructivos .........................102

Tabla 6.1—Designaciones y abreviaturas de los procesos de ensayos NDE...................................101

Figura 6.1—Ubicación estándar de los elementos de un símbolo de soldadura................................81Figura 6.2—Significado de la ubicación de la flecha ........................................................................82Figure 6.3—Símbolos de tipo de soldadura.......................................................................................83Figura 6.4—Especificación del tamaño de la soldadura de ranura y la profundidad del bisel..........84Figura 6.5—Símbolo de soldadura de ranura con dimensiones combinadas ....................................85Figura 6.6—Soldaduras de ranura simétricas con ranurado del lado opuesto...................................85Figura 6.7—Especificación del tamaño y la longitud de las soldaduras de filete .............................86Figura 6.8—Aplicaciones de los símbolos de tipo de soldadura de filete intermitente.....................87Figura 6.9—Aplicaciones de la información en los símbolos de soldadura de tapón .......................88Figura 6.10—Aplicaciones de la información en los símbolos de soldaduras por puntos

y de costura..................................................................................................................89Figura 6.11—Aplicaciones del símbolo de soldadura posterior o de respaldo..................................91Figura 6.12—Aplicaciones del símbolo de soldadura de recubrimiento...........................................92Figura 6.13—Aplicaciones del símbolo de soldadura de pernos.......................................................93Figura 6.14—Símbolos complementarios .........................................................................................93Figura 6.15—Aplicaciones del símbolo de soldar todo alrededor.....................................................94Figura 6.16—Aplicaciones del símbolo de soldar en campo ............................................................95Figura 6.17—Aplicaciones del símbolo de perforación por fusión...................................................96Figura 6.18—Juntas con respaldo o espaciadores .............................................................................97Figura 6.19—Símbolo de inserto consumible ...................................................................................97Figura 6.20—Aplicaciones de los símbolos de contorno al ras y convexo .......................................98Figura 6.21—Datos complementarios colocados en la cola del símbolo de soldadura.....................99Figura 6.22—Líneas de referencia múltiples.....................................................................................99Figura 6.23—Aplicaciones de los símbolos de soldadura fuerte.....................................................100Figura 6.24—Ubicación de los elementos del símbolo de ensayo no destructivo...........................101

Capítulo 7—Soldabilidad, metalurgia de la soldadura y química de la soldadura ..................................................................................115

Introducción ...................................................................................................................................116Metalurgia de la soldadura ...........................................................................................................117

Comparación entre sólidos y líquidos......................................................................................117

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Fusión y solidificación.............................................................................................................118Las soldaduras bajo el microscopio .........................................................................................119Otros factores metalúrgicos .....................................................................................................123Dilatación térmica....................................................................................................................124Difusión ...................................................................................................................................126Solubilidad sólida ....................................................................................................................127

Química de la soldadura................................................................................................................127Protección ................................................................................................................................128Composición del metal de soldadura .......................................................................................130Química de la soldadura de metales base específicos..............................................................130Cálculo del equivalente de carbono .........................................................................................130Química de la soldadura de los aceros inoxidables .................................................................131Química de la soldadura de las aleaciones de aluminio...........................................................133Química de la soldadura de las aleaciones de cobre ................................................................133Química de la soldadura de los metales reactivos....................................................................133

Resumen..........................................................................................................................................134Revisión—Capítulo 7—Soldabilidad, química de la soldadura y metalurgia de la soldadura ....................................................................................................................................135

Tabla 7.1—Tratamientos térmicos característicos para alivio de tensiones por efecto térmico en conjuntos soldados........................................................................................................125

Figura 7.1—Estado sólido de los metales comparado con el estado líquido...................................117Figura 7.2—Posición de los átomos en el estado sólido..................................................................117Figura 7.3—El aumento de la temperatura provoca la separación de los átomos ...........................118Figura 7.4—La pérdida de calor provoca el “asentamiento” de los átomos y la solidificación

del metal líquido ..........................................................................................................118Figura 7.5—Microfotografía de hierro puro de calidad comercial, nominalmente llamado

ferrita (sin presencia de carburos, el ataque ácido muestra los bordes de grano y los glóbulos oscuros son inclusiones no metálicas) ....................................................119

Figura 7.6—Aspecto laminar característico de la perlita (1500 aumentos, decapante: Picral) .......119Figura 7.7—Martensita templada que muestra la estructura acicular (500 aumentos,

ataque ácido)................................................................................................................120Figura 7.8—Transformación de aceros en austenita durante el calentamiento ...............................120Figura 7.9—Estructuras cristalinas comunes de metales y aleaciones ............................................120Figura 7.10—Variación de las condiciones de enfriamiento en una soldadura en función del

precalentamiento; el diagrama incluye algunos de los cambios en las propiedades provocados por estas condiciones (también se muestra el diagrama CCT de un acero, para ilustrar por qué las condiciones de enfriamiento promueven cambios en las propiedades)....................................................................................................121

Figura 7.11—Efectos del revenido ..................................................................................................121Figura 7.12—Relación entre las temperaturas máximas experimentadas por diferentes

regiones en una soldadura y cómo estas se relacionan con el diagrama de fases hierro-carbono ..................................................................................................122

Figura 7.13—Dilatación térmica .....................................................................................................124Figura 7.14—Contracción en una soldadura provocada por restricción interna (también se

muestra la naturaleza de la tensión residual) ............................................................124

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Figura 7.15—El martillado de la capa intermedia de soldadura distribuye y equilibra la deformación ..............................................................................................................125

Figura 7.16—Ejemplo de migración o difusión de los átomos .......................................................126Figura 7.17—Interacciones químicas durante la soldadura.............................................................128Figura 7.18—Elementos comunes que pueden causar problemas...................................................128Figura 7.19—Soldadura por arco con electrodo metálico revestido................................................129Figura 7.20—Soldadura por arco con electrodo con núcleo de fundente auto protegida................129Figura 7.21—Vista esquemática de los procesos de soldadura por arco sumergido .......................129Figura 7.22—Corrosión por ataque intergranular (IGA) ocasionado por la sensibilización de

la HAZ.......................................................................................................................132Figura 7.23—Para tratamiento térmico de estabilización utilice 816 °C (1500 °F), no es

necesario el templado................................................................................................132Figura 7.24—Prevención de la corrosión en acero inoxidable soldado...........................................132Figura 7.25—Soldadura en atmósfera controlada ...........................................................................134

Capítulo 8—Ensayos destructivos .........................................................................139

Introducción ...................................................................................................................................140Ensayo de tracción .........................................................................................................................141Prueba de dureza ...........................................................................................................................146Ensayos de tenacidad .....................................................................................................................150Pruebas de solidez ..........................................................................................................................154Pruebas destructivas para la determinación de las propiedades químicas ..............................160Ensayos metalográficos .................................................................................................................161Conversiones a unidades métricas................................................................................................161

Ejemplos de notación científica ...............................................................................................162Ejemplos de prefijos de potencias de diez ...............................................................................162

Revisión—Capítulo 8—Ensayos destructivos .............................................................................168

Tabla 8.1—Números de dureza Brinell ...........................................................................................149Tabla 8.2—Dureza Rockwell estándar ............................................................................................151Tabla 8.3—Prefijos en el sistema SI ................................................................................................162Tabla 8.4—Conversiones métricas utilizadas comúnmente.............................................................163Tabla 8.5—Conversiones generales .................................................................................................165Tabla 8.6—Conversiones para términos de soldadura comunes......................................................167

Figura 8.1—Los inspectores deben ser capaces de interpretar los datos de una serie de pruebas...140Figura 8.2—Probetas redondas de tracción .....................................................................................143Figura 8.3—Probeta rectangular para ensayo de tracción transversal (placa).................................144Figura 8.4—Aumento abrupto de la fluencia en el punto de fluencia en acero dulce.....................145Figura 8.5—Diagrama de esfuerzo-deformación en cobre policristalino........................................145Figura 8.6—Formas y tipos de penetradores utilizados en varias pruebas de dureza .....................147Figura 8.7—Mediciones del penetrador ..........................................................................................150Figura 8.8—Principio de la prueba Rockwell .................................................................................152Figura 8.9—Pruebas de microdureza Knoop y Vickers...................................................................152Figura 8.10—Dimensiones estándar ASTM para la probeta con muesca en V para prueba

Charpy tipo A y dispositivos de yunque y percutor ..................................................153Figura 8.11—Esquema de una máquina típica para pruebas Charpy ..............................................154

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Figura 8.12—Relación entre la transición de energía y la transición en la apariencia de la fractura en probetas para pruebas de impacto Charpy con muesca en V en función de los cambios de temperatura.....................................................................155

Figura 8.13A—Probetas para el doblado de cara y de raíz..............................................................156Figura 8.13B—Probetas para doblado lateral..................................................................................157Figura 8.14A—Plantilla para ensayo de doblado guiado ................................................................158Figura 8.14B—Plantilla para ensayo alternativo de doblado guiado con rodillos para

expulsión de la probeta por la parte inferior...........................................................159Figura 8.14C—Plantilla para ensayo alternativo de doblado envolvente guiado ............................159Figura 8.15—Probeta para ensayo de rotura con entalladura ..........................................................160Figura 8.16—Método de ensayo de probeta para rotura de soldadura de filete ..............................161Figura 8.17—Macrofotografía característica de una soldadura (grieta adyacente a la soldadura)..161

Capítulo 9—Calificación de procedimientos de soldadura y calificación de soldadores...........................................................................................173

Introducción ...................................................................................................................................174Especificación del procedimiento de soldadura ..........................................................................174

Contenido.................................................................................................................................174Calificación del procedimiento de soldadura ..............................................................................179

Requisitos de calificación exigidos por el código....................................................................180Responsabilidades del inspector de soldaduras .......................................................................181

Calificación de soldadores convencionales y soldadores especializados en soldadura fuerte .............................................................................................................................181

Pruebas de calificación ............................................................................................................184Repetición de las pruebas ........................................................................................................193Requisitos del código...............................................................................................................193Calificación de ensayos destructivos .......................................................................................193

Resumen..........................................................................................................................................194Revisión—Capítulo 9—Calificación de procedimientos de soldadura y calificación de soldadores .......................................................................................................................................195

Tabla 9.1—Pruebas para la calificación del desempeño de los soldadores .....................................189

Figura 9.1—Diseño de la junta y tolerancias...................................................................................175Figura 9.2—Preparación de las juntas y limpieza de las superficies para la soldadura...................175Figura 9.3—Posiciones de las soldaduras de ranura........................................................................176Figura 9.4—Posiciones de las soldaduras de filete..........................................................................177Figura 9.5—El martillado de la capa intermedia de una soldadura distribuye y equilibra las

tensiones......................................................................................................................178Figura 9.6—Marcado de un conjunto soldado finalizado................................................................179Figura 9.7—Probetas de muestra para ensayos destructivos ...........................................................180Figura 9.8—Placa de prueba para espesor ilimitado — Calificación de soldadores .......................182Figura 9.9—Placa de prueba opcional para espesor ilimitado —Posición horizontal —

Calificación de soldadores ..........................................................................................182Figura 9.10—Placa de prueba para espesor limitado—Todas las posiciones—Calificación de

soldadores ..................................................................................................................183

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Figura 9.11—Placa de prueba opcional para espesor ilimitado—Posición horizontal—Calificación de soldadores ....................................................................183

Figura 9.12—Placa para ensayo de rotura de soldadura de filete y macroataque —Calificación de soldadores — Opción 1...........................................184

Figura 9.13—Placa para prueba de doblado de raíz de soldadura de filete — Calificación de soldadores — Opción 2 .............................................................................................185

Figura 9.14—Junta a tope característica para calificación de soldadores de conductos .................186Figura 9.15—Posiciones de conducto o tuberia para prueba de soldaduras de filete......................187Figura 9.16—Posiciones de conducto o tubería para prueba de soldaduras de ranura....................188Figura 9.17—Posiciones de placas para prueba de soldaduras de ranura........................................191Figura 9.18—Posiciones de conductos para prueba de soldaduras de filete ...................................192

Capítulo 10—Procesos de soldadura convencional, soldadura fuerte por capilaridad y corte ..........................................................................197

Introducción ...................................................................................................................................198Factores limitantes .........................................................................................................................198

Dimensiones del material.........................................................................................................198Posición para soldar .................................................................................................................198Requisitos de la raíz .................................................................................................................198Accesibilidad al lado posterior ................................................................................................200Preparación de la junta.............................................................................................................200Disponibilidad de los equipos de soldadura ............................................................................200

Procesos de soldadura....................................................................................................................200Soldadura por arco con electrodo metálico revestido (SMAW) ..............................................201Soldadura por arco con electrodo metálico protegida con gas (GMAW) ................................204Soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW)..............................................................206Soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida con gas (GTAW)...........................208Soldadura por arco de plasma (PAW) ......................................................................................210Soldadura por arco sumergido (SAW) .....................................................................................212Soldadura por electroescoria (ESW)........................................................................................216Soldadura oxiacetilénica (OAW) .............................................................................................218Soldadura de pernos (SW) .......................................................................................................220

Soldadura fuerte por capilaridad (B)...........................................................................................221Soldadura fuerte por capilaridad con soplete (TB) ..................................................................221Soldadura fuerte por capilaridad en horno (FB) ......................................................................221Soldadura fuerte por capilaridad por inducción (IB) ...............................................................222Soldadura fuerte por capilaridad por resistencia (RB).............................................................222Soldadura fuerte por capilaridad por inmersión (DB) .............................................................222Soldadura fuerte por capilaridad por radiación infrarroja (IRB) .............................................222Soldadura fuerte por capilaridad por difusión (DFB) ..............................................................223

Procesos de corte ............................................................................................................................223Corte con oxígeno y gas combustible (OFC)...........................................................................224Corte por arco con electrodo de carbón y aire (CAC-A) .........................................................224Corte por arco de plasma (PAC) ..............................................................................................224Corte mecánico ........................................................................................................................224

Resumen..........................................................................................................................................224

xvi

Revisión—Capítulo 10—Procesos de soldadura convencional, soldadura fuerte por capilaridad y corte .........................................................................................................................227

Tabla 10.1—Importancia del último dígito en la identificación de los electrodos para SMAW .....202Tabla 10.2—Efecto del tipo de corriente de soldadura en la penetración en el proceso GTAW .....209Tabla 10.3—Clasificación de electrodos de tungsteno de AWS......................................................210

Figura 10.1—Diagrama maestro de procesos de soldadura y procesos afines ................................199Figura 10.2—Soldadura por arco con electrodo metálico revestido................................................201Figura 10.3—Circuito de soldadura típico para soldadura por arco con electrodo metálico

revestido ....................................................................................................................201Figura 10.4—Sistema de identificación de electrodos para SMAW ...............................................201Figura 10.5—Campo magnético alrededor de un conductor eléctrico ............................................203Figura 10.6—Campos magnéticos distorsionados y extremos de soldaduras .................................203Figura 10.7—Proceso de soldadura por arco con electrodo metálico protegida por gas.................204Figura 10.8—Diagrama de equipo para soldadura por arco con electrodo metálico protegida

por gas .......................................................................................................................204Figura 10.9—Los cuatro tipos de transferencia de metal ................................................................205Figura 10.10—Sistema de identificación de electrodos para GMAW.............................................205Figura 10.11—Soldadura por arco con electrodo con núcleo de fundente auto protegida..............207Figura 10.12—Diagrama de equipo para soldadura por arco con electrodo metálico con

núcleo de fundente ..................................................................................................207Figura 10.13—Sistema de identificación de electrodos para FCAW ..............................................208Figura 10.14—Operación de soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida por gas ....208Figura 10.15—Equipo de soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida por gas .........208Figura 10.16—Soldadura por arco de plasma (modo ojo de cerradura)..........................................210Figura 10.17—Equipo típico para soldadura por arco de plasma....................................................211Figura 10.18—Comparación entre antorchas para GTAW y PAW..................................................211Figura 10.19—Técnica de ojo de cerradura para soldadura por arco de plasma.............................212Figura 10.20—Vista esquemática del proceso de soldadura por arco sumergido ...........................213Figura 10.21—Equipo para soldadura por arco sumergido .............................................................213Figura 10.22—Sistema de clasificación de metales de aporte para SAW .......................................214Figura 10.23—Agrietamiento por solidificación debido al perfil de la soldadura ..........................215Figura 10.24—Equipo de soldadura para electroescoria .................................................................216Figura 10.25—Soldadura oxiacetilénica..........................................................................................217Figura 10.26—Equipo de soldadura por oxígeno y gas combustible ..............................................218Figura 10.27—Soldadura de pernos ................................................................................................219Figura 10.28—Configuración del equipo básico para soldadura de pernos por arco ......................220Figura 10.29—Proceso de soldadura fuerte.....................................................................................222Figura 10.30—Diagrama del proceso de corte por oxígeno ............................................................223Figura 10.31—Ranura por corte y arrastre en corte por oxígeno y gas combustible ......................223Figura 10.32—Procedimientos típicos de operación para ranurado por arco con electrodo de

carbono y aire..........................................................................................................225Figura 10.33—Equipo típico para ranurado por arco con electrodo de carbono y aire...................225Figura 10.34—Antorcha típica para corte por arco de plasma ........................................................226Figura 10.35—Corte mecánico........................................................................................................226

xvii

Capítulo 11—Discontinuidades de la soldadura y del metal base ......................239

Introducción ...................................................................................................................................240Tipos de discontinuidades .............................................................................................................240

Porosidad .................................................................................................................................240Inclusiones ...............................................................................................................................244Falta de llenado ........................................................................................................................247Fusión incompleta....................................................................................................................247Penetración incompleta de la junta ..........................................................................................247Traslape....................................................................................................................................251Socavación ...............................................................................................................................253Laminación y delaminación.....................................................................................................253Costuras y solapes....................................................................................................................254Desgarro laminar......................................................................................................................256Grietas ......................................................................................................................................259Golpe de arco. ..........................................................................................................................260

Tamaño de la discontinuidad ........................................................................................................261Ubicación de la discontinuidad .....................................................................................................261Resumen..........................................................................................................................................261Revisión—Capítulo 11—Discontinuidades de la soldadura y del metal base ..........................262

Tabla 11.1—Tipos comunes de discontinuidades............................................................................241Tabla 11.2—Discontinuidades presentes comúnmente en los procesos de soldadura.....................242

Figura 11.1—Ilustración de la porosidad ........................................................................................243Figura 11.2—Porosidad agrupada ...................................................................................................244Figura 11.3—Porosidad distribuida .................................................................................................245Figura 11.4—Porosidad alineada.....................................................................................................246Figura 11.5—Apariencia de la superficie de porosidad vermicular ................................................247Figura 11.6—Inclusiones de escoria................................................................................................248Figura 11.7—Líneas de escoria elongadas ......................................................................................249Figura 11.8—Inclusiones de tungsteno ...........................................................................................249Figura 11.9—Falta de llenado..........................................................................................................250Figura 11.10—Varias ubicaciones de fusión incompleta.................................................................250Figura 11.11—Fusión incompleta en la cara de la soldadura..........................................................251Figura 11.12—Fusión incompleta entre cordones de soldadura......................................................251Figura 11.13—Penetración incompleta de la junta..........................................................................252Figura 11.14—Socavación y traslape ..............................................................................................253Figura 11.15—Socavación en el pie de una soldadura ....................................................................254Figura 11.16—Laminación y delaminación ....................................................................................254Figura 11.17—Laminaciones...........................................................................................................255Figura 11.18—Configuración de soldadura que puede causar desgarro laminar ............................255Figura 11.19—Junta de esquina rediseñada para evitar el desgarro laminar...................................255Figura 11.20—Tipos de grieta .........................................................................................................256Figura 11.21—Grietas longitudinales..............................................................................................257Figura 11.22— Grietas ....................................................................................................................258Figura 11.23—Grieta en la garganta................................................................................................258

xviii

Figura 11.24—Grietas en el pie .......................................................................................................259Figura 11.25—Grietas debajo del cordón........................................................................................259Figura 11.26—Grietas debajo del cordón y microfisura .................................................................260

Capítulo 12—Procesos de ensayos no destructivos (NDE)..................................265

Introducción ...................................................................................................................................266Selección del método de examen ...................................................................................................266

Limitaciones del método de examen........................................................................................266Normas de aceptación ..............................................................................................................266Aspectos económicos (costo)...................................................................................................267

Métodos de examen y limitaciones ...............................................................................................267Examen visual..........................................................................................................................267Ensayos con líquido penetrante (PT) .......................................................................................268Ensayos con partículas magnéticas (MT) ................................................................................271Ensayo radiográfico (RT).........................................................................................................273Ensayo por ultrasonido (UT) ...................................................................................................274Ensayo con corrientes parásitas (electromagnético) (ET) .......................................................276Ensayo de emisión acústica (AET) ..........................................................................................278Pruebas de fuga (LT)................................................................................................................278Ensayos de prueba ...................................................................................................................279Prueba magnética para determinar la ferrita delta ...................................................................279

Calificación del personal de NDE .................................................................................................280Resumen..........................................................................................................................................281Revisión—Capítulo 12—Procesos de ensayos no destructivos (NDE) ......................................282

Tabla 12.1—Niveles de calificación de la práctica SNT-TC-1A .....................................................281

Figura 12.1—Herramientas de inspección visual ............................................................................267Figura 12.2—Interpretación del revelador.......................................................................................269Figura 12.3—Magnetismo ...............................................................................................................270Figura 12.4—Métodos del yugo y las puntas de contacto ...............................................................271Figura 12.5—La acumulación de polvo de hierro revela una discontinuidad .................................272Figura 12.6—Indicadores de calidad de imagen de plaqueta y de alambre (Penetrómetros)..........274Figura 12.7—Inspección ultrasónica ...............................................................................................275Figura 12.8—Secuencia de calibración de un transductor de haz longitudinal...............................275Figura 12.9—Corrientes parásitas inducidas en objetos de prueba .................................................276Figura 12.10—Pantallas características del ensayo por corrientes parásitas ...................................277Figura 12.11—Pruebas de fuga........................................................................................................278Figura 12.12—Indicador de ferrita (Medidor Severn).....................................................................280

Capítulo 13—Informes de inspección ...................................................................289

Introducción ...................................................................................................................................290Contenido del informe ...................................................................................................................290Formato del informe ......................................................................................................................290

Formularios de informe de la norma AWS D1.1 .....................................................................290Formularios de informe de la Sección IX de ASME ...............................................................291Formularios de informe de la norma API 1104 .......................................................................291

xix

Inspección múltiple ........................................................................................................................291

Informes no estructurados ............................................................................................................292

Lista de verificación de informes..................................................................................................292

Conclusión ......................................................................................................................................292

Revisión—Capítulo 13—Informes de inspección........................................................................293

APÉNDICE A—Recursos adicionales ..................................................................295

Organizaciones técnicas y científicas de la industria de las construcciones y fabricaciones soldadas ...........................................................................................................................................296

Guía de selección de métodos de prueba .....................................................................................299

APÉNDICE B—Formularios de muestra.............................................................301

AWS D1.1

Formulario E-1 (Frente) Especificación del procedimiento de soldadura (WPS) ...................302

Formulario E-1 (Dorso) Registro de la calificación del procedimiento (PQR) .......................303

Formulario E-3 Registro de la prueba de calificación del procedimiento de soldadura para electroescoria y electrogás .......................................................................................................304

Formulario E-4 Registro de la prueba de calificación del soldador, operario de soldadura o soldador punteador................................................................................................................305

Formulario E-7 Informe del ensayo radiográfico de las soldaduras ........................................306

Formulario E-8 Informe del ensayo de partículas magnéticas de las soldaduras ....................307

ASME B31.1 SECCIÓN IX

Formulario E00006 (Frente) QW-482 Formato sugerido para las especificaciones del procedimiento de soldadura (WPS) .........................................................................................308

Formulario E00006 (Dorso) QW-482......................................................................................309

Formulario E00007 (Frente) QW-483 Formato sugerido para el registro de la calificación del procedimiento (PQR) .........................................................................................................310

Formulario E00007 (Dorso) QW-483......................................................................................311

Formulario E00008 QW-484 Formato sugerido para el registro del fabricante de las pruebas de calificación de soldadores y operarios de soldadura (WPQ) .................................312

API 1104

Formulario de la especificación del procedimiento .................................................................313

AWS QC-1

Certificado de inspector de soldadura certificado....................................................................314

APÉNDICE C—Clave de respuestas—Preguntas de los ejercicios de los capítulos 1–13 .......................................................................315

xx

1

CAPÍTULO 1El inspector de soldaduras

Contenido

Introducción ....................................................................................................................................................................... 2

Requisitos importantes para el inspector de soldaduras ............................................................................................... 3

Requisitos éticos del inspector de soldaduras ................................................................................................................. 5

Establecimiento de líneas de comunicación .................................................................................................................... 7

Resumen ............................................................................................................................................................................. 9

Revisión—Capítulo 1—El inspector de soldaduras ..................................................................................................... 10

2

CAPÍTULO 1—EL INSPECTOR DE SOLDADURAS

Introducción

Los inspectores de soldadura asumen la función derepresentantes a cargo de la calidad de diversasorganizaciones, que pueden ser fabricantes, compradores,compañías de seguros o agencias del gobierno. Elinspector es responsable de determinar la aceptabilidadde un producto de acuerdo con una especificaciónescrita. El inspector debe entender tanto las limitacionescomo la finalidad de la especificación. El objetivo delinspector de soldadura es esforzarse por alcanzar la

calidad requerida sin demorar la finalización ni losplazos de entrega sin causa justificada.

Los inspectores de soldadura se encuentran endocenas de industrias diferentes en las que cada situacióntiene responsabilidades de trabajo ligeramente distintas.Entre las industrias que emplean inspectores desoldaduras se pueden mencionar la producción deenergíía, procesos químicos, refinación y distribución deproductos derivados del petróleo, transporte, yconstrucción de puentes y edificios (véase la Figura 1.1).

Capítulo 1—El inspector de soldaduras

Figura 1.1—Industrias que emplean inspectores de soldaduras