Inspección y ensayos para la cualificación de los procedimientos de soldadura

Inspección y ensayos para la cualificación de los procedimientos de soldadura

Inspección y ensayos de los procedimientos de soldadura

Procedimiento de soldadura

Los procedimientos de soldadura son las pautas utilizadas para realizar una soldadura. Están diseñados para proporcionar un registro de las variables de soldadura utilizadas y los resultados de inspección obtenidos durante el ensayo de cualificación del procedimiento. También pueden proporcionar instrucciones para que el soldador las use en la producción para crear soldaduras aceptables.

Cualificación del procedimiento de soldadura

La cualificación del procedimiento de soldadura (WPS) es un documento que describe el procedimiento de soldadura y cómo se debe realizar la soldadura. La WPS ayuda a planificar y controlar la calidad de la operación de soldadura completa. Se recomienda el cumplimiento de la WPS para todas las operaciones de soldadura. En la mayoría de los códigos y normas de aplicación, la WPS es obligatoria.

Por lo general, los procedimientos de soldadura se desarrollan de acuerdo con un código o norma de soldadura y, salvo escasas excepciones*, requieren que se produzcan, inspeccionen y prueben muestras físicas de la soldadura para establecer la cualificación. Los procedimientos de soldadura generalmente se dividen en dos categorías: el registro de cualificación del procedimiento (PQR) y la especificación del procedimiento de soldadura (WPS).

Los registros de cualificación del procedimiento son los valores documentados que se han utilizados durante la prueba de soldadura real y todos los resultados obtenidos de la inspección y los ensayos efectuados en las muestras de prueba reales.

Las especificaciones del procedimiento de soldadura suelen ser instrucciones de trabajo documentadas que el soldador puede usar para realizar operaciones de soldadura y se basan en principio, aunque no necesariamente, en los parámetros utilizados para el registro de cualificación del procedimiento.
Consideraremos el registro de cualificación del procedimiento y las inspecciones y ensayos realizados durante su cualificación.

Registros de cualificación del procedimiento (PQR)

Los ensayos de cualificación de un procedimiento de soldadura normalmente deben ser documentados para mostrar todas las variables utilizadas durante el ensayo de soldadura y la inspección documentada, así como los resultados del ensayo. Las variables que se deben documentar suelen ser elementos como: el proceso de soldadura utilizado, el tamaño, el tipo y la clasificación de la aleación de aporte, el tipo y espesor del material base soldado, el tipo y la polaridad de la corriente de soldadura, los amperios y voltios registrados, la velocidad de desplazamiento durante la soldadura, la posición de soldadura, el tipo y las dimensiones del diseño de la junta, la temperatura de precalentamiento, la temperatura entre pasadas, los detalles del tratamiento térmico posterior a la soldadura y otros.

Especificaciones del procedimiento de soldadura (WPS)

Además del registro de todas las variables de soldadura utilizadas durante los ensayos, para cualificar un procedimiento de soldadura también se deben registrar los detalles de la inspección y los resultados de los ensayos. Estos registros deben mostrar que la inspección y los ensayos han demostrado que las muestras de soldadura han cumplido o excedido el requisito normativo especificado.

Inspección y ensayos para la cualificación de los procedimientos de soldadura

Los tipos más utilizados de inspección y ensayos para cada muestra de la cualificación del procedimiento de soldadura son:

Inspección y ensayos para soldaduras de filete (juntas en T)

Incluye la inspección visual de la soldadura terminada, seguida de dos macrograbados y una prueba de rotura de la soldadura de filete. La muestra soldada se inspecciona primero en busca de discontinuidades visuales y luego se secciona, después se extraen dos muestras pequeñas en ubicaciones predeterminadas. Estas pequeñas muestras se pulen en toda su sección transversal y luego se graban con algún tipo de mezcla de ácido suave, dependiendo del material base utilizado. La muestra soldada restante se usa para el ensayo de ruptura de soldadura de filete y se rompe la soldadura para revelar su estructura interna e inspeccionarla.

Inspección y ensayos para soldaduras de ranura (juntas a tope)

Incluye una inspección visual, seguida de dos ensayos de tracción transversal, dos ensayos de flexión de raíz y dos ensayos de flexión de cara. (Estos ensayos son los habituales pero pueden diferir según el espesor del metal, el tipo y los requisitos normativos. Es posible que sea necesario realizar ensayos diferentes o adicionales, como flexiones laterales, todos los ensayos de tracción de soldadura, ensayos de impacto u otros).

El cupón de soldadura completo, después de la inspección visual, se divide en pequeñas secciones predeterminadas. Cada sección se prepara, generalmente mediante mecanizado para unas dimensiones específicas según lo prescrito por la norma. Después se realizan ensayos mecánicos en cada pequeña muestra para determinar sus características. Estas muestras luego se inspeccionan para determinar su aceptabilidad según los criterios de aceptación especificados conforme a lo establecido por el código o la norma aplicable. Por lo general, la norma proporciona el tamaño y la ubicación de varias discontinuidades de soldadura y, según corresponda, valores como la resistencia a la tracción mínima o propiedades de impacto mínimas deseadas.

Cualificación de las muestras del procedimiento de soldadura

Las muestras que no tengan discontinuidades que excedan estos límites especificados y que cumplan o excedan los valores mínimos especificados en la norma serán aceptables y el procedimiento de soldadura será cualificado.

El procedimiento de soldadura es una parte importante del sistema de calidad general de soldadura, ya que proporciona una evidencia documentada de que se han realizado inspecciones y ensayos para garantizar que la soldadura se puede realizar para cumplir una norma reconocida.

* Una excepción a la cualificación del procedimiento de soldadura es el Código de soldadura estructural D1.1 para acero, que, en algunas circunstancias, permite el uso de procedimientos de soldadura previamente cualificados. Sin embargo, también se requiere que estos procedimientos se documenten y cumplan con todos los requisitos de código relevantes.