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    NDICE

    DESCRIPCIN PGINA

    Captulo 01 EL INSPECTOR DE SOLDADURA Y SUS RESPONSABILIDADES

    Introduccin

    Programas y normas para la certificacin de personal de inspeccin de soldadura

    Requisitos para la certificacin de inspectores de soldadura

    Niveles de certificacin AWS de los inspectores de soldadura

    Responsabilidades, funciones y tareas del inspector de soldadura

    Aspectos ticos del ejercicio de la inspeccin de soldadura

    Esquemas europeos e internacionales para la certificacin de inspectores de soldadura

    Re-certificacin

    Correspondencia entre los niveles de calificacin europeos y los de la AWS

    Captulo 02 TRMINOS Y DEFINICIONES DE SOLDADURA

    Introduccin

    Tipos de juntas y tipos de soldaduras

    Partes de las juntas

    Otros trminos

    Captulo 03 SMBOLOS DE SOLDADURA Y EXMENES NO DESTRUCTIVOS

    Introduccin

    Smbolos de soldadura

    Disposiciones generales

    Soldadura en filete

    Soldadura en ranura

    Smbolos para ensayos no destructivos

    Consideraciones generales

    Smbolos suplementarios

    Extensin y localizacin de los ensayos no destructivos

    Captulo 04 METALRGIA DE LA SOLDADURA

    Introduccin

    Conceptos metalrgicos bsicos

    Aleaciones

    Difusin

    Propiedades de los metales y las aleaciones

    Metalurgia bsica de los aceros

    Clasificacin de los aceros

    Tratamientos trmicos del acero

    Metalurgia de la soldadura

    Transformaciones del acero durante la soldadura

    Soldabilidad y carbono equivalente

    Control de las propiedades de las juntas soldadas

    Agrietamiento por hidrgeno

    Soldadura de aceros inoxidables

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    DESCRIPCIN PGINA

    Captulo 05 PROCESOS DE SOLDADURA

    Introduccin

    Generalidades

    Procesos de soldadura y mtodos de aplicacin

    Naturaleza del arco elctrico

    Proceso de soldadura por arco metlico protegido con electrodo recubierto (SMAW)

    Variables especificas SMAW

    Condiciones de almacenamiento y secado de electrodos SMAW

    Consumibles, especificaciones y clasificaciones SMAW

    Proceso de soldadura por arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW)

    Variables especificas GMAW

    Consumibles, especificaciones y clasificaciones GMAW

    Proceso de soldadura por arco con electrodo tubular con ncleo de fundente (FCAW)

    Variables especificas FCAW

    Consumibles, especificaciones y clasificaciones FCAW

    Proceso de soldadura por arco de tungsteno protegido con gas (GTAW)

    Variables especificas GTAW

    Consumibles, especificaciones y clasificaciones GTAW

    Proceso de soldadura por arco plasma (PAW)

    Variables especificas PAW

    Consumibles, especificaciones y clasificaciones PAW

    Proceso de soldadura por arco sumergido (SAW)

    Variables especificas SAW

    Consumibles, especificaciones y clasificaciones SAW

    Captulo 06 DISCONTINUIDADES DE SOLDADURA Y METAL BASE

    Introduccin

    Discontinuidades de las juntas soldadas

    Discontinuidades relacionadas con requisitos dimensionales

    Discontinuidades en la estructura y propiedad de juntas soldadas

    Discontinuidades de metales base

    Captulo 07 CDIGOS, NORMAS Y ESPECIFICACIONES

    Introduccin

    Origen de las normas

    Cdigo, normas y especificaciones

    Aplicabilidad de las normas y claves para su interpretacin

    Algunas normas sobre equipos y estructuras soldadas

    Requisitos de las normas para los materiales y su control

    Requisitos de calificacin de procedimientos y personal de soldadura

    Requisitos sobre inspeccin y pruebas

    Normas para equipos y tuberas en servicio

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    DESCRIPCIN PGINA

    Captulo 08 CALIFICACIN DE PROCEDIMIENTOS Y PERSONAL DE SOLDADURA

    Introduccin

    Variables de soldadura

    Requisitos de calificacin de procedimientos y personal de soldadura

    Especificacin de procedimiento de soldadura EPS (WPS)

    Calificacin de procedimientos de soldadura

    Especificaciones estndar de procedimientos de soldadura

    Calificacin de la habilidad del personal de soldadura

    Variables de soldadura a incluir en los documentos de calificacin

    Responsabilidades con respecto a la calificacin de procedimientos y personal de soldadura

    Captulo 09 PRUEBAS DESTRUCTIVAS

    Introduccin

    Pruebas destructivas aplicables a las soldaduras

    Pruebas mecnicas

    Pruebas qumicas

    Pruebas metalogrficas

    Otras pruebas

    Captulo 10 ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

    Introduccin

    Ensayos no destructivos

    Inspeccin visual (VT)

    Lquidos penetrantes (PT)

    Partculas magnticas (MT)

    Radiografa (RT)

    Ultrasonido (UT)

    Requisitos de calificacin para el personal de END-NDT

    Requisitos para la conduccin de END-NDT

    Comentarios finales

    Captulo 11 INSPECCIN DE SOLDADURA

    Introduccin

    Secuencia de las actividades de inspeccin de soldadura

    Uso de calibradores de soldadura

    Comparacin de los criterios de aceptacin de algunas normas para las discontinuidades mas

    comunes

    Captulo 12 SEGURIDAD EN EL TRABAJO DE SOLDADURA Y CORTE

    Introduccin

    Proteccin de ojos y odos

    Ropa de proteccin

    Humos y Gases comprimidos

    Shock elctrico

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    Captulo 01

    EL INSPECTOR DE SOLDADURA

    Y SUS RESPONSABILIDADES

    Contenidos:

    DESCRIPCIN PGINA El inspector de soldadura y sus responsabilidades Programas y normas para la certificacin de personal de inspeccin de soldadura Requisitos para la certificacin de inspectores de soldadura Niveles de certificacin AWS de los inspectores de soldadura Responsabilidades, funciones y tareas del inspector de soldadura Aspectos ticos el ejercicio de la inspeccin de soldadura Esquemas europeos e internacional para la certificacin de inspectores de soldadura Re-certificacin Correspondencia entre los niveles de calificacin europeos y los de la AWS

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    Introduccin

    El inspector de soldadura es un trabajador tcnico altamente especializado cuya funcin principal, misma que

    comparte con las organizaciones con las que participa, consiste en controlar y asegurar efectivamente la calidad de

    los trabajos de fabricacin, construccin y montaje de equipos, estructuras e instalaciones en las que intervienen

    operaciones de soldadura.

    Algunos de los diferentes campos y reas industriales en las que participa el inspector de soldadura son:

    Construccin y mantenimiento de instalaciones de generacin de energa;

    Plantas y equipos de procesos qumicos, refineras de petrleo;

    Lneas de tuberas para distribucin de petrleo y sus derivados;

    Puentes y edificios;

    Locomotoras y carros tanque de ferrocarril.

    Por su parte, el propsito fundamental de la inspeccin de soldadura, como se establece en el prlogo de las normas

    sobre calificacin y certificacin de inspectores de soldadura emitidas por la AWS (Sociedad Americana de

    Soldadura), es el de determinar si las ensambladuras soldadas weldments satisfacen los requisitos (criterios de

    aceptacin) de un cdigo o norma especficos, o los de algn otro documento.

    El prlogo de tales normas hace nfasis en el sentido de que el inspector debe estar completamente familiarizado

    con los procesos de soldadura y corte y la calificacin de procedimientos y personal de soldadura, con los metales

    base y de aporte involucrados y el propsito y las limitaciones de los mtodos de prueba empleados; asimismo,

    indica que debe ser capaz de leer e interpretar dibujos y hacer reportes y juicios responsables. Tambin afirma que

    para que el trabajo de los inspectores de soldadura resulte efectivo, deben realizar sus actividades de manera que

    stas resulten consistentes con los requisitos y principios tcnicos y ticos aplicables.

    Los inspectores de soldadura operan como representantes de calidad de las organizaciones que los contratan o

    emplean. Tales organizaciones pueden ser el fabricante, constructor o contratista que produce los bienes soldados, o

    bien, el comprador de estos, una compaa de seguros, una entidad gubernamental, una firma de ingeniera o una

    agencia de inspeccin.

    Dependiendo de la organizacin para la cual trabaja el inspector, pueden variar el alcance y las limitaciones de sus

    tareas, actividades y responsabilidades, por lo que resulta de gran importancia definir estos aspectos.

    A fin de clarificar tales alcances y limitaciones, es til considerar el enfoque empleado por las normas sobre sistemas

    de aseguramiento de calidad (y los organismos de certificacin de sistemas de calidad) en relacin con las partes

    desde y para las cuales se realizan las actividades de evaluacin o auditora: de primera parte so con realizadas de

    manera interna por el proveedor (fabricante o contratista), de segunda parte si son realizadas por representantes del

    cliente y de tercera parte si con llevadas a cabo por un organismo de certificacin de sistemas de calidad.

    De manera anloga, puede considerarse que el inspector empleado directamente por el fabricante o contratista que

    produce los bienes soldados, acta de parte de ste; si es contratado por el propietario de tales bienes (el cliente) o

    su representante, con el propsito de verificar la calidad con la que el fabricante o el contratista produce los bienes,

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    puede considerarse que se trata de un inspector de segundas partes, y si la entidad que contrata los servicios de

    inspeccin es una agencia independiente del fabricante y del cliente, por ejemplo, un organismo regulador o de

    certificacin de productos o de sistemas de calidad, el inspector estara trabajando para terceras partes.

    Aunque la finalidad de la inspeccin de soldadura en todos casos es prcticamente la misma determina si los

    ensamblajes soldados cumplen con los requisitos especificados-, dependiendo de la parte que contrata los servicios

    de inspeccin, se pueden sealar diferentes enfoques, cometidos, alcances y limitaciones en la participacin del

    inspector. La diferencia ms evidente en este sentido queda de manifiesto al considerar la forma en que el cdigo

    AWS D1.1/D1.1M:2006 Structural Welding Code Steel (Cdigo de Soldadura Estructural para Acero), se refiere a las

    funciones de inspeccin. Este cdigo, en si seccin 6, establece como funciones separadas a la inspeccin y

    pruebas durante la fabricacin y/o montaje y a la inspeccin y pruebas de verificacin. Mientras que la inspeccin y

    pruebas durante la fabricacin y montaje deben se ser realizadas, segn sea necesario por parte del fabricante o

    contratista antes del ensamble, durante la soldadura y despus de esta, con el propsito de asegurar que los

    materiales y la mano de obra cumplen los requisitos de los documentos contractuales, la inspeccin y las pruebas

    de verificacin deben de ser realizadas, normalmente por un inspector independiente del fabricante o contratista y

    los resultados de dichas inspecciones y pruebas deben ser reportadas al propietario (cliente) y al contratista.

    Las funciones y responsabilidades del inspector en este texto son abordadas desde el punto de vista de la inspeccin

    y pruebas de verificacin descritas en el cdigo AWS D1.1 y en la norma para la certificacin de inspectores de

    soldadura AWS QC1:2007.

    FIGURA 1.1 EJEMPLO DE INDUSTRIAS QUE UTILIZAN INSPECTORES DE SOLDADURA

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    Programas y normas para la certificacin de personal de inspeccin de soldadura

    Las sociedades e institutos tcnicos dedicados a la soldadura, as como los organismos de normalizacin de los pases

    desarrollados industrialmente, han elaborado y emitido normas y programas aplicables al entrenamiento,

    calificacin y certificacin del personal dedicado a realizar la funcin de inspector de soldadura.

    La existencia de tales normas y programas est justificada debido a la importancia que tienen las funciones del

    inspector de soldadura contribuir con el aseguramiento de la calidad de productos, estructuras e instalaciones

    complejas y costosas, tales como recipientes a presin, caldera, puentes, gras, plataformas marinas, oleoductos y

    otras tuberas sometidas a presin, que involucran riesgos de seguridad para trabajadores y para el pblico en

    general-, y tambin debido a que para realizar tales funciones , el inspector debe dominar una gama amplia de

    habilidades prcticas y sobre el manejo e interpretacin de normas, as como el conocimiento de fundamentos y

    aspectos tcnicos especializados.

    Las normas de este tipo establecen los requisitos que debe satisfacer el personal a fin de certificar su calificacin

    para desarrollar de manera efectiva sus deberes como inspectores de soldadura. Las normas de diferentes pases

    establecen requisitos similares, y entre varios esquemas nacionales de certificacin existen convenios de

    reciprocidad. Esto es, un inspector certificado de acuerdo con el esquema de un pas puede certificarse bajo el

    esquema de otro pas si los requisitos de ambos pases son equivalentes. El programa de certificacin ms

    ampliamente difundido es el continente americano y uno de los ms importantes en el mundo es el implementado

    por la AWS. Los requisitos correspondientes estn establecidos en el documento AWS QC1:2007 Norma para la

    Certificacin AWS de Inspectores de Soldadura, misma que se analizar detalladamente en este captulo y se

    tomar como referencial al considerar las funciones, habilidades, responsabilidades, obligaciones y requisitos

    aplicables al inspector de soldadura certificado.

    Es importante destacar que la norma anterior se refiere al programa de certificacin administrado por la AWS,

    entidad que aplica directamente los exmenes correspondientes y otorga la certificacin al personal.

    La AWS tambin ha desarrollado un esquema orientado a la certificacin interna de inspectores. Este esquema es

    orientado a la certificacin interna de inspectores. Este esquema es descrito en la norma AWS QC2:xxxx, Prctica

    Recomendada para el Entrenamiento, Calificacin y Certificacin de Inspector de Soldadura Especialista e Inspector

    de Soldadura Asistente. Este documento fue desarrollado con el propsito de ayudar, a las organizaciones que

    emplean personal de inspeccin de soldadura, a identificar los factores bsicos necesarios para el entrenamiento,

    calificacin y certificacin de sus inspectores, para cumplir los requisitos y necesidades de una compaa o un

    proyecto especfico.

    Requisitos para la certificacin de inspectores de soldadura

    En trminos generales, los requisitos que establecen las principales normas para el entrenamiento, calificacin y

    certificacin de inspectores de soldadura son los siguientes: escolaridad y experiencia en funciones directamente

    relacionadas con inspeccin de soldadura; conocimientos relevantes sobre procesos de soldadura y corte,

    calificacin de procedimientos y personal de soldadura, metalurgia, mtodos de pruebas destructivas y no

    destructivas y smbolos y definiciones estandarizadas de soldadura, entre otras, as como cumplir con requisitos de

    agudeza visual cercana y aprobar los exmenes correspondientes.

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    Adicionalmente, aunque de las normas no lo establecen de manera explcita, el inspector debe poseer una buena

    condicin fsica en general, ya que realiza gran parte de su trabajo en posiciones incmodas y en reas de

    accesibilidad restringida, y algunas veces, a muchos metros arriba o por debajo del nivel de piso. Asimismo, el

    inspector debe poseer una actitud profesional acorde con las exigencias aplicables, un comportamiento tico a toda

    prueba y tambin habilidades para comunicarse efectivamente de manera oral y por escrito, con una gran cantidad y

    variedad de individuos que participan en los diferentes proyectos, como pueden ser soldadores, paileros, ayudantes

    generales, operadores, personal de pruebas no destructivas y de control de calidad, supervisores, capataces,

    administradores, gerentes de planta, de ingeniera, de proyecto, de soldadura y de manufactura.

    Niveles de certificacin AWS de los Inspectores de Soldadura

    Las diferentes funciones que se realizan en el ejercicio de la inspeccin de soldadura varan en grado de dificultad y

    responsabilidad, y para su realizacin se requieren mayores o menores grados de conocimientos y pericia del

    personal que las lleva a cabo, por lo que existen diferentes niveles de competencia para realizar efectivamente

    dichas funciones. Los requisitos, habilidades y funciones de cada uno de estos niveles de competencia estn

    definidos en los diferentes niveles de certificacin.

    La certificacin esta definida como los actos de determinar, verificar y dar testimonio escrito de la calificacin del

    personal en relacin con los requisitos especificados, y la calificacin, por su parte, se define como el entrenamiento,

    las habilidades, la experiencia y los conocimientos requeridos al personal para realizar las tareas de un trabajo

    especfico.

    El documento AWS QC1:2007 Norma para la Certificacin AWS de Inspectores de Soldadura, establece tres niveles

    de certificacin AWS para personal de inspeccin de soldadura, mismos que se indican a continuacin:

    Inspector de Soldadura Certificado Senior ISCS (Senior Certified Welding Inspector SCWI);

    Inspector de Soldadura Certificado ISC (Certified Welding Inspector CWI);

    Inspector de Soldadura Certificado Asociado ISA (Certified Welding Inspector Associate - CAWI).

    Las norma AWS B5.2 Prctica recomendada para el entrenamiento, calificacin y certificacin de inspector de

    soldadura especialista e inspector de soldadura asistente, por su parte, establece dos niveles de certificacin:

    Inspector de Soldadura Especialista ISE (Welding Inspector Specialist WIS);

    Inspector de Soldadura Asistente ISA (Welding Inspector Assistant WIA).

    Los requisitos a cumplir, las habilidades que deben dominar y las funciones que deben dominar los individuos de

    cada uno de los niveles de certificacin antes mencionados, segn la edicin vigente de las normas referidas, se

    presentan en las tablas 1.1 y 1.2.

    Es conveniente hacer nfasis en los requisitos de agudeza visual con que debe cumplir el personal, ya que buena

    parte de su trabajo consiste en realizar inspecciones visuales minuciosas. La norma AWS QC1:2007 establece que los

    aspirantes a certificarse deben pasar, con lentes correctivas o sin ellas, un examen de agudeza visual cercana en

    Jaeger J2 a 12 (30 cm.); mientras que la norma AWS B5.2:2005 estipula, como requisitos de visin, pasar, con o sin

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    lentes correctivas, un examen de agudeza visual cercana, en Snellen English o equivalente, a 12 y una prueba de

    percepcin visual lejana de 20/40 o mejor.

    Ambas normas tambin indican que los aspirantes a certificarse deben someterse a una prueba de diferenciacin de

    colores, pero dejan bajo la responsabilidad del empleador el establecimiento y refuerzo de los requisitos de

    percepcin de color.

    TABLA 1.1 Capacidad y requisitos para la certificacin AWS de inspectores de soldadura (AWS QC1:2007)

    Nivel Escolaridad Experiencia Capacidades Observaciones Examen

    ISCA CAWI Bachirelato Terminado

    Mnimo 2 aos Realizar inspecciones especficas, supervisados por un CWI SCWI. Estar familiarizado con procesos de corte y unin** y entenderlos.

    No tienen responsabilidades ni la facultad de aceptar o rechazar los trabajos que inspeccionan.

    Aprobar examen de fundamentos (150 preguntas), de normas a libro abierto (46 preguntas) y prctico (46 preguntas) con nota de 72% mnimo

    ISC CWI Bachirelato Terminado

    Mnimo 5 aos Realizar inspecciones o verificar que el trabajo es inspeccionado y que se mantienen los registros de acuerdo con los requisitos de las normas aplicables. Estar familiarizado y entender los procesos de corte y unin** y los mtodos de examen indicados en la nota n 1.

    Aprobar examen de fundamentos (150 preguntas), de normas a libro abierto (46 preguntas) y prctico (46 preguntas) con nota de 72% mnimo

    ISCS - SCWI Bachirelato Terminado

    Mnimo 15 aos*, y en control y aseguramiento de calidad, incluidos 3 aos como supervisor de personal de control y aseguramiento de calidad, inspeccin de soldadura y de pruebas no destructivas.

    Realizar inspecciones, supervisar uno o ms CAWI y CWI y/o personal de pruebas no destructivas; preparar procedimientos de inspeccin, revisar e interpretar procedimientos de unin, conducir auditorias de proveedores y asegurar que se realiza el trabajo y se mantienen los registros de acuerdo con los requisitos de las normas aplicables.

    Deben haber estado certificados como CWI por 6 aos como mnimo. Estar familiarizado, entender y ser capaz de aplicar y/o preparar especificaciones y procedimientos de corte y unin**, y entender y ser capaz de planear y supervisar personal que realiza las actividades indicadas en las notas n 1 y 2.

    Aprobar examen para SCWI: de fundamentos (148 preguntas), de normas a libro abierto (48 preguntas) con nota de 72% mnimo, previa aprobacin de examen para CWI.

    * En funciones directamente relacionadas con productos fabricados de acuerdo con normas nacionales o

    internacionales y directamente relacionados con diseo, produccin, construccin, inspeccin y reparacin.

    ** SMAW, SAW, OFW, RW, EBW, GTAW, FCAW, GMAW, LBW, PAW, SW, EGW, ESW Rociado trmico, corte

    mecnico, corte trmico, soldadura fuerte y soldadura blanda.

    Nota N 01: VT, UT, RT, AET, ET, MT, PT y LT.

    Nota N 02: Auditorias de aseguramiento de calidad, procedimientos de aseguramiento de calidad y vigilancias de

    aseguramiento de calidad.

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    Nota N 03: Todos los niveles de certificacin requieren que el aspirante a certificarse cumpla con los requisitos de

    agudeza visual.

    TABLA 1.2 Capacidades y requisitos de entrenamiento, calificacin y certificacin de Inspector de Soldadura

    Especialista e Inspector de Soldadura Asistente (AWS B5.2:2005)

    Nivel Escolaridad Experiencia Capacidades Observaciones Examen

    ISA (WIA) Bachirelato Terminado

    Mnimo 6 meses* Su empleador lo ha entrenado, calificado y certificado para asistir las funciones de trabajo de inspector de soldadura, de acuerdo con los requisitos del programa de exmenes de soldadura propio del empleador.

    No tiene la responsabilidad ni la facultad de aceptar o rechazar los trabajos que inspecciona. Debe realizar sus deberes de inspeccin bajo la supervisin de un ISE.

    Aprobar examen de fundamentos (60 preguntas como mnimo), y prctico (de 25 preguntas como mnimo) con notas de 72% mnimo.

    ISE (WIS) Bachirelato Terminado

    Mnimo 2 aos.* Haber estado empleado por 2 aos en el empleador que lo certific.

    Su empleador lo ha entrenado, calificado y certificado para asistir las funciones de trabajo de inspector de soldadura, de acuerdo con los requisitos del programa de exmenes de soldadura propio del empleador.

    Puede haber estado empleado menos de dos aos por el empleador que lo certifica, pero en este caso, debe tener por lo menos 5 aos de experiencia.*

    Aprobar examen de fundamentos (de 75 preguntas como mnimo), de normas a libro abierto (de 32 preguntas como mnimo= y prctico (de 32 preguntas como mnimo) con notas de 72% mnimo.

    * En funciones relacionadas con productos fabricados de acuerdo con normas nacionales o internacionales y

    directamente con diseo, produccin, construccin, inspeccin o reparacin.

    Nota N 01: Los candidatos a ISE e ISA, para ser considerados para calificacin y certificacin, deben haber

    completado suficiente entrenamiento organizado para familiarizarse con los principios, prcticas y conocimientos de

    inspeccin aplicables a los procesos, productos y normas relacionados con el trabajo que desempean con su

    empleador, incluyendo los equipos y herramientas de inspeccin. El apndice A de la norma recomienda los temas a

    incluirse en los cursos de entrenamiento.

    Nota N 02: El empleador debe establecer una Prctica Escrita para administrar el entrenamiento, calificacin y

    certificacin del personal, as como las funciones de trabajo de los inspectores de soldadura.

    Nota N 03: Todos los niveles de certificacin requieren que el aspirante a certificarse cumpla con los requisitos de

    agudeza visual.

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    Responsabilidades, funciones y tareas del inspector de soldadura

    Las tareas y funciones especficas y generales de los inspectores de soldadura deben ser definidas completamente

    por las organizaciones que los emplean, sin embargo, los aspirantes a certificarse deben ser capaces de realizar las

    funciones y actividades que se describen a continuacin:

    Interpretar dibujos, smbolos de soldadura, cdigos y otros documentos tales como contratos y ordenes de

    compra;

    Asegurar que los metales base y los materiales consumibles de soldadura cumplen con los requisitos de las

    especificaciones aplicables;

    Verificar la disponibilidad de los procedimientos de soldadura a emplearse, asegurar que stos son

    adecuados y completos para el trabajo a realizarse, y que estn debidamente calificados con respecto a las

    normas y requisitos especificados;

    Verificar que el equipo de soldadura a emplearse es el adecuado para los procedimientos de soldadura

    establecidos, que est en buenas condiciones de operacin y que tiene los requisitos de tales

    procedimientos;

    Asegurar que las operaciones de soldadura se realizan con estricto apego a los procedimientos. Los

    principales aspectos a verificar en este rubro son:

    o Que nicamente se emplean procedimientos calificados, o si es aplicable, precalificados y aprobados.

    o Que las operaciones de soldadura se realizan dentro del intervalo de las variables establecidas por el

    procedimiento. Dentro de estas variables estn incluidas, entre otras, las siguientes: el uso de los

    metales de aporte especificados para cada metal base o combinacin de metales base, la

    preparacin adecuada de los bordes a unir (de acuerdo con el diseo especificado de las juntas), las

    temperaturas de precalentamiento y entre pasos, el calor aportado por paso (si esto es aplicable), el

    tratamiento trmico posterior a la soldadura (si est especificado), gases de proteccin y

    caractersticas elctricas.

    Testificar la ejecucin de las pruebas de calificacin de los procedimientos, las inspecciones y pruebas

    destructivas y no destructivas de los especmenes correspondientes, o supervisar esas actividades cuando

    son realizadas por agencias externas;

    Verificar que los resultados de prueba de la calificacin de los procedimientos se documentan

    correspondientemente;

    Verificar que la habilidad de los soldadores, operadores de equipo automtico para soldar y pinchadores

    estn calificados de acuerdo con las normas y requisitos especificados, y que su calificacin cubre todas las

    variables (posiciones y procesos de soldadura por ejemplo) previstas durante la ejecucin de los trabajos.

    Testificar la ejecucin de las pruebas d calificacin de habilidad de personal de soldadura, o bien, supervisar

    estas actividades cuando son realizadas por agencias externas;

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    Verificar que los resultados de las pruebas de calificacin de habilidad de personal de soldadura son

    documentados correctamente;

    Solicitar la recalificacin del personal de soldadura cuando existe evidencia de que ste no cumple con los

    requisitos de las normas aplicables;

    Verificar que los metales de aporte, electrodos, fundentes y gases se controlan, mantienen y manejan de

    manera que se evite su dao o deterioro, de acuerdo con las recomendaciones de los fabricantes de tales

    materiales y cumpliendo con los requisitos de las normas y de los documentos contractuales aplicables.

    Aspectos ticos del ejercicio de la inspeccin de soldadura

    Como se mencion anteriormente, para que los inspectores de soldadura realicen sus actividades de manera

    efectiva, tambin es necesario que se conduzcan profesionalmente y con estricto apeo a principios ticos.

    A continuacin se reproduce el Cdigo de tica establecido en la norma AWS QC1:2007.

    Cdigo de tica

    Prembulo

    Para salvaguardar la salud y bienestar del pblico y mantener la integridad y los altos estndares de habilidades,

    prcticas y conducta en la ocupacin de la inspeccin de soldadura, los SCWIs y CWIs de la AWS deben tener

    presentes los siguientes principios y alcances en que se aplican, entender que cualquier prctica no autorizada

    est sujeta a la revisin del Comit (de calificacin y certificacin de inspectores de soldadura de la AWS) y puede

    resultar en reprimenda o en la suspensin o la revocacin de la certificacin.

    Integridad

    El SCWI y CWI debe actuar con integridad completa en materia profesional y ser honesto y leal con sus

    empleadores, los organismos reguladores o el cliente del empleador, y con el comit o sus representantes, en los

    asuntos relacionados con esta norma.

    Responsabilidades con el pblico

    El SCWI y CWI debe actuar para preservar la salud y el bienestar del pblico al realizar los deberes de inspeccin

    de soldadura requeridos de una manera concienzuda e imparcial en la extensin completa de la responsabilidad

    moral y cvica y las calificaciones del inspector. De acuerdo con esto, el SCWI o CWI debe:

    Emprender y realizar asignaciones de trabajo solamente cuando est calificado por entrenamiento,

    experiencia y capacidad;

    Presentar credenciales cuando sea requerido;

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    No representar falsamente status actual no falsificar el nivel de certificacin (SCWI CWI) por la

    modificacin de los documentos de certificacin o por testimonio falso, verbal o escrito, de su nivel o

    status actual;

    Ser completamente concienzudo, objetivo y real en cualquier reporte, declaracin o testimonio escritos

    sobre el trabajo, e incluir todo testimonio relevante o pertinente en tales comunicados o testimoniales;

    Firmar nicamente por trabajos que l ha inspeccionado, o por trabajaos sobre el cual tuvo

    conocimiento personal a travs de supervisin directa;

    No asociarse ni patrocinar, intencionalmente, en negocios o hechos fraudulentos o deshonestos.

    Declaraciones pblicas

    El SCWI CWI no debe emitir declaraciones, crticas o discusiones en materia de inspeccin de soldaduras

    relacionados con polticas pblicas, inspirados o pagados por parte o partes interesadas, sin primero identificar la

    parte y el portavoz, y descubrir cualesquier inters financiero posible.

    El SCWI CWI no debe expresar pblicamente opiniones sobre asuntos de inspeccin de soldaduras, a menos que

    stas se funden en conocimiento adecuado de los hechos en cuestin, bajo un respaldo de competencia tcnica

    pertinente con el asunto, y bajo un respaldo de competencia tcnica pertinente con el asunto, y bajo la conviccin

    honesta de la precisin y la correccin de la declaracin.

    Conflicto de intereses

    El SCWI CWI debe evitar conflictos de intereses con el empleador o el cliente y debe descubrir cualquier

    asociacin de negocios o circunstancias que pudieran ser consideradas como tales.

    El SCWI CWI no debe aceptar compensacin, financiera o de otro tipo, de ms de una parte por los servicios del

    mismo proyecto, o por servicios pertenecientes al mismo proyecto, a menos que las circunstancias estn

    completamente claras y sean acordadas por todas las partes interesadas o por sus agentes autorizados.

    El SCWI CWI no debe solicitar o aceptar gratificaciones, directas o indirectas, de ninguna parte o partes

    provenientes del cliente o empleador y relacionadas con el trabajo del SCWI CWI.

    El SCWI CWI, mientras est sirviendo en calidad de oficial pblico, ya sea electo, contratado o empleado, no

    debe inspeccionar, revisar ni aprobar trabajo en calidad de SCWI CWI en proyectos que tambin estn sujetos a

    la jurisdiccin del inspector como un oficial pblico, a menos que esta prctica este expresamente dictada por

    una descripcin de trabajo o por una especificacin, y todas las partes afectadas con la accin estn de acuerdo.

    Solicitud de empleo

    El SCWI CWI no debe pagar, solicitar ni ofrecer directa o indirectamente ningn soborno o comisin para

    solicitar empleo profesional, con excepcin de la comisin normal requerida por agencias de empleos con

    licencia.

    El SCWI CWI no debe falsificar, exagerar ni consentir la mala interpretacin de sus propias calificaciones

    profesionales y acadmicas, logros, asignaciones y responsabilidades pasadas, ni tampoco las de sus asociados. La

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 15

    mala interpretacin del status actual de la certificacin SCWI CWI en el momento de, o despus de la

    presentacin de la informacin de empleo requerida, o en la solicitud de contratos de negocio en que la

    certificacin actual es requerida o resulta benfica de manera inherente (publicidad para cursos de

    entrenamiento, servicios de consultora, etc.) debe ser una violacin de esta seccin.

    Las credenciales de SCWI CWI nicamente pueden ser usadas en el campo de la inspeccin de soldadura. La

    AWS no ha calificado a estos individuos para inspeccin no relacionada con la soldadura.

    El SCWI CWI no debe revelar informacin patentada o secreta (por ejemplo, informacin de valor comercial

    generalmente no conocida) concerniente a asuntos de negocios o procesos tcnicos de un cliente o empleador

    presente o anterior sin su consentimiento escrito, excepto cuando resulte necesario para realizar los deberes de

    un SCWI CWI.

    PRECAUCIN: Mientras que el SCWI CWI puede haber establecido excelentes credenciales, la certificacin por

    s sola puede no calificar legalmente al inspector para proporcionar servicios de inspeccin al pblico. Los

    documentos de contrato o las leyes de construccin o jurisdicciones pueden requerir que la inspeccin sea

    realizada bajo la responsabilidad y direccin de otros, tales como un ingeniero profesional registrado.

    Prctica no autorizada

    Toda violacin de cualquier parte de las reglas de conducta prescrita por esta norma, si est relacionada con la

    ocupacin de SCWI CWI incluyendo cualquier violacin del Cdigo de tica, debe constituir una prctica no

    autorizada sujeta a la imposicin de sanciones.

    Recertificacin

    Los inspectores certificados por la AWS en cualquiera de los tres niveles, deben precertificarse cada tres aos,

    volviendo a sustentar los exmenes prescritos o, alternadamente, cumpliendo con los requisitos establecidos en

    la norma para renovar su certificacin.

    Esquemas europeos e internacionales para la certificacin de inspectores de soldadura

    Los pases europeos han desarrollado sus propias normas y esquemas para la calificacin y certificacin de

    personal de inspeccin de soldadura. Entre estos puede mencionarse el Esquema de Certificacin para el Personal

    de Soldadura e Inspeccin del Reino Unido (U.K.s Certification Scheme for Welding and Inspection Personnel

    CSWIP), operado desde 1969 por el Instituto de Soldadura (The Welding Institute TWI).

    Los trabajos para implantar un esquema internacional europeo de certificacin de personal de soldadura fueron

    iniciados por la Comunidad Europea de Soldadura, al percibir la necesidad de intercambiar puntos de vista y

    experiencias entre varios pases y crear, en 1974, el Consejo Europeo para la Cooperacin en Soldadura (European

    Council for Cooperation in Welding ECCW) con la participacin de Blgica, Dinamarca, Alemania, Francia,

    Irlanda, Italia, Holanda y el Reino Unido. Aos ms tarde, el ECCW creci al contar con la participacin de todos

    los pases de la entonces Comunidad Europea y, en 1992, se le incorporaron los pases de la Asociacin Europea

    de Libre Comercio (European Free Trade Association EFTA), as como los de Europa Oriental. Entonces cambi

    su nombre por el de Federacin Europea de Soldadura, Unin y Corte (European Federation for Welding, Joining

    and Cutting), mejor conocida como la Federacin Europea de Soldadura (European Welding Federation EWF).

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 16

    El primer paso de la EWF se orient a armonizar el entrenamiento y calificacin del personal de soldadura, ya que

    resultaba evidente que el futuro de la industrial europea dependa de la educacin y entrenamiento de su fuerza

    laboral, y necesitaba de personal altamente calificado en el rea de la soldadura.

    En 1991 la EWF, conjuntamente con los institutos y organizaciones de soldadura nacionales ms relevantes de 27

    pases, lanzo un esquema armonizado de entrenamiento y calificacin en el campo de la tecnologa de la

    soldadura, al publicar los lineamientos que definan los requisitos mnimos necesarios para entrenar a los

    ingenieros europeos de soldadura.

    Despus de esa primera experiencia, la EWF desarroll otros lineamientos para cubrir diversos niveles

    profesionales en tecnologa de soldadura y otras reas relacionadas, tales como la unin con adhesivos.

    Actualmente, el esquema de entrenamiento y calificacin de la EWF est compuesto por 14 lineamientos de

    calificacin mutualmente reconocidos en 20 pases europeos.

    En materias relacionadas con la inspeccin de soldadura, el esquema armonizado de certificacin cubre los

    niveles de competencia de Ingeniero Europeo de Soldadura (EWE), Tecnlogo Europeo de Soldadura (EWT),

    Especialista Europeo de Soldadura (EWS) y Practicante Europeo de Soldadura (EWP).

    En un contexto internacional ms amplio, el esquema de la EWF est en proceso de reconocimiento global al ser

    adoptados por pases europeos. En este sentido, la EWF y el Instituto Internacional de Soldadura (International

    Institute of Welding - IIW) firmaron, en agosto de 1997, un acuerdo de un esquema en el cual se estableci el

    desarrollo de un esquema internacional basado en los Lineamientos de Educacin y Procedimientos de

    Calificacin de la EWF. Despus, en enero de 1999 firmaron otro acuerdo en el que se estableci el

    reconocimiento mutuo de Organismos Nacionales Autorizados (Authorised National Bodies ANBs).

    Actualmente, los ANBs de la EWF tambin son reconocidos por los ANBs del IIW, u los dos organismos pueden

    emitir diplomas de Ingeniero Internacional de Soldadura (IWE), Tecnlogo Internacional de Soldadura (IWT),

    Especialista Internacional de Soldadura (IWS) y Practicante Internacional de Soldadura (IWP).

    Correspondencia entre los niveles de calificacin europeos y los de la AWS

    El programa de inspectores de soldadura certificados de la AWS tiene mucho en comn con los esquemas

    internacional y europeo, aunque difiere en algunos aspectos clave. Actualmente los consejos de la AWS y CSWIP

    estn estableciendo un acuerdo para el reconocimiento mutuo de sus calificaciones respectivas.

    Puede considerarse que los niveles de calificacin de la AWS, con respecto a los europeos e internacionales,

    tienen la siguiente equivalencia:

    EWF IIW Nivel europeo de Inspeccin de Soldadura

    AWS

    EWE IWE 1 No aplicable

    EWT IWT 2 No Aplicable

    EWS IWS 3 SCWI

    EWP IWP 4 CWI

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 17

    Ejemplo de Certificado (Ingeniero Internacional de Soldadura IIW)

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 18

    Ejemplo de Certificado (Inspector de Soldadura Certificado CWI AWS QC1:1996)

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    Captulo 02

    TRMINOS Y DEFINICIONES DE SOLDADURA

    Contenidos:

    DESCRIPCIN PGINA Trminos y definiciones de soldadura Tipos de juntas y tipos de soldaduras Partes de las juntas Otros trminos

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 20

    Introduccin

    La soldadura, al igual que la mayora de los procesos industriales y

    disciplinas tcnicas, posee sus propios trminos especializados, mismos

    que resultan necesarios para lograr una comunicacin efectiva entre la

    gente que de alguna manera est relacionada con los procesos,

    operaciones, equipo, materiales, diseo y otras actividades

    pertenecientes a los mtodos de unin involucrados.

    Debido a que es indispensable el uso correcto y preciso de estos

    trminos, los institutos y organizaciones tcnicas encargadas de las

    aplicaciones y del desarrollo cientfico y tecnolgico de la soldadura de

    diferentes pases, han preparado y publicado normas que establecen los

    trminos estandarizados a emplearse y la definicin de los mismos.

    La norma de la Sociedad Americana de Soldadura que trata sobre este

    tema, la AWS 3.0, Trminos y Definiciones Estndar de Soldadura

    (Standard Welding Terms and Definitions) fue preparada por el personal

    del Comit de Definiciones y Smbolos, y la edicin vigente a la fecha es

    la publicada en 1994.

    El inspector de soldadura, dada la relevancia que su participacin tiene en la fabricacin y construccin de bienes

    que producen por medio de operaciones de soldadura, tiene la obligacin y la necesidad de entender y emplear

    correctamente estos trminos a fin de ser capaz de preparar reportes y expresar sus observaciones y hallazgos de

    inspeccin, as como interpretar con precisin las normas, contratos, procedimientos e instrucciones, y de esta

    manera, cumplir efectivamente con sus actividades, funciones y responsabilidades.

    No es el propsito de este captulo, ni sera posible, hacer una revisin de todos los trminos de las normas referidas,

    ni siquiera de los ms relevantes, ya que dichas normas son relativamente extensas y el inspector debe tenerlas a la

    mano para usarlas como material de consulta. En lugar de realizar tal revisin, se proceder a considerar algunos

    trminos clave y las figuras convenientes para clasificar su significado.

    Tipos de Soldadura y Tipos de Juntas

    Juntas

    Es la unin de los miembros, o de sus extremos, que van a ser unidos o que han sido unidos.

    Existen cinco (05) tipos bsicos de juntas:

    Junta a Tope (Butt Joint);

    Junta en Esquina (Corner Joint);

    Junta en T ( T Joint);

    Junta de Traslape (Lap Joint);

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 21

    Junta de Borde u Orilla (Edge Joint).

    Los trminos para designar cada uno de estos tipos de junta estn definidos en las normas correspondientes, a las

    que debe remitirse el lector interesado en su significado preciso, pero la Figura 2.1 muestra de manera grfica las

    caractersticas de cada tipo.

    Existen otros tipos de juntas, tales como las juntas abocinadas o de pestaa (Flanged Joints) y juntas empalmadas a

    tope (Spliced Butt Joints), pero stas son formas variantes de los cinco tipos ya mencionados.

    Figura 2.1

    Tipos de Soldadura

    Segn la forma, la seccin transversal del metal de soldadura y otras caractersticas, existen los siguientes tipos de

    soldadura:

    Soldadura de Ranura (Groove);

    Soldadura de Filete (Fillet);

    Soldadura de Pernos (Stud);

    Soldadura de Tapn (Plug);

    Soldadura de Botn (Slot);

    Soldadura de Puntos Proyeccin (Spot or Projection);

    Soldadura de Respaldo (Back Weld);

    Soldadura de Costura (Seam);

    Soldadura de Recubrimiento (Surfacing);

    Soldadura de Borde Reborde (Flange).

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 22

    Por su parte, las soldaduras de ranura, dependiendo de la geometra de los bordes de los miembros de la junta,

    pueden ser de los siguientes tipos:

    Escuadra Cuadrada (Square);

    Bisel (Bevel);

    En V (V Groove Weld);

    En U (U Groove Weld);

    Abocinado en Bisel (Flare Bevel Groove Weld)

    Abocinado en V (Flare V Grove Weld).

    Figura 2.2a

    Adicionalmente, las soldaduras mencionadas pueden ser dobles o sencillas. La figura 2.2b muestra, a manera de

    ejemplo, dos tipos de soldadura de ranura.

    Soldadura de Ranura en Doble V Soldadura de Ranura en Bisel Sencillo

    Figura 2.2b

    Los tipos especficos de soldadura aplicables a cada junta estn definidos en las normas sobre trminos. Por otra

    parte, las ilustraciones y los ejemplos incluidos en el Captulo 3, Smbolos de Soldadura y de Exmenes no

    Destructivos, pueden ayudar a que el lector se familiarice con los diferentes tipos de junta y de soldadura.

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 23

    Partes de las Juntas

    Las partes o elementos de las juntas soldadas o a soldarse son relativamente numerosas, y a fin de poder interpretar

    y describir correctamente cualquier junta, es necesario identificar y ubicar cada una de sus partes. La figura 2.3 indica

    algunos de estos elementos en una junta an sin soldarse.

    1- Abertura de la Raz

    2- Cara de la Raz

    3- Cara de la Ranura

    4- Angulo del Bisel

    5- Angulo de la Ranura

    6- Tamao de la Soldadura de Ranura

    Indicado en el Smbolo de Soldar

    7- Espesor de la Plancha

    Figura 2.3 Partes de las Juntas a Tope

    Las soldaduras ya terminadas involucran condiciones, partes y rasgos adicionales a aquellos presentes en las juntas

    antes de ser soldadas, y resulta indispensable conocer la nomenclatura para designar tales partes tales partes y

    rasgos a fin de describir e interpretar toda la informacin relativa a las juntas ya soldadas. En las soldaduras de

    ranura, algunas de estas partes son el pie, la cara y el refuerzo de soldadura; y en las soldaduras de filete, algunas de

    estas partes son: la pierna, el tamao y la garganta terica.

    Las figuras 2.4 y 2.6 ilustran la ubicacin, nombre y caractersticas de algunos componentes de las juntas soldadas,

    pero se hace nfasis en el sentido de que el lector debe remitirse a las normas referidas a fin de conocer con

    precisin el significado de los trminos incluido en tales figuras.

    Otros Trminos

    Entre otros trminos que se pueden considerar clave para que el inspector interprete adecuadamente dibujos,

    juntas, instrucciones y normas, se encuentran los siguientes:

    Capa de Soldadura (Layer Weld): Un estrato de metal de soldadura consistente de uno o ms cordones dentro de

    una soldadura de pasos mltiples.

    Coalescencia (Coalescence): Crecimiento conjunto o interno del cuerpo de los materiales siendo soldados.

    Cordn de Soldadura (Weld Bead): Una soldadura que resulta de un paso.

    Cordn Oscilado u Ondulado (Weave Bead): Un tipo de cordn de soldadura hecho por oscilacin transversal.

    Cordn Recto (Stringer Bead): Un tipo de cordn de soldadura hecho sin movimiento oscilatorio apreciable.

    Ensambladura Soldada (Weldment): Un ensamble cuyos componentes estn unidos por medio de soldadura.

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 24

    Junta Sencilla o Soldada por un Solo Lado (Single-Welded Joint): Una junta soldada por fusin por los dos lados.

    Paso de Soldadura (Weld Pass): Progresin sencilla de una soldadura a lo largo de la junta. El resultado de un paso

    es un cordn o una capa de soldadura.

    Secuencia de Soldadura (Welding Sequence): El orden de hacer las soldaduras en una parte a soldar.

    Nota: Se utilizan diferentes secuencias a fin de reducir la cantidad de distorsin causada por las operaciones de

    soldadura. Las tres tcnicas ms comnmente empleadas son: secuencia en retroceso (backstep sequence),

    secuencia en bloque (block sequence) y secuencia en cascada (cascade sequence).

    Soldabilidad (Weldability): La capacidad de un material para ser soldado, bajo las condiciones de fabricacin

    impuestas, dentro de una estructura especfica adecuadamente diseada, y de tener un comportamiento

    satisfactorio en el servicio intentado.

    Soldadura (Welding): Un proceso de unin que produce la coalescencia de los materiales al calentarlos a una

    temperatura de soldadura, con o sin la aplicacin de presin o por la aplicacin de presin solamente, y con o sin el

    uso de metal de aporte.

    Soldadura en el Respaldo (Back Weld): Una soldadura hecha en el respaldo de una soldadura de ranura (soldada por

    un solo lado).

    Soldadura de Respaldo (Backing Weld): Respaldo en forma de soldadura (depsito de soldadura efectuado antes de

    depositar el primer paso por el otro lado y que acta como respaldo).

    Nota: Las juntas con soldadura de respaldo se consideran soldadas por los dos lados.

    Soldadura de Sello (Seal Weld): Cualquier soldadura cuyo propsito principal es proporcionar un grado especfico de

    hermeticidad (evitar fugas).

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    Figura 2.4 Partes de las Juntas Soldadas

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 26

    SOLDADURA DE FILETE CONVEXO

    FIGURA 2.5 - TAMAOS DE LAS SOLDADURAS DE FILETE

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 27

    SOLDADURA DE FILETE CON FUSIN INCOMPLETA

    FIGURA 2.5 - TAMAOS DE LAS SOLDADURAS DE FILETE (CONTINUACIN)

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 28

    FIGURA 2.6 PENETRACIN EN LA JUNTAY EN LA RAZ Y PENETRACIN INCOMPLETA EN LA JUNTA

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 29

    Captulo 03

    SMBOLOS DE SOLDADURA Y

    ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

    Contenidos:

    DESCRIPCIN PGINA Smbolos de Soldadura Disposiciones Generales Soldadura en Filete Soldadura en Ranura Smbolos para Ensayos No Destructivos (NDT-END) Consideraciones Generales Smbolos Suplementarios Extensin y Localizacin de los Ensayos No Destructivos

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 30

    Introduccin

    Las caractersticas bsicas, generales y detalladas con las que han de fabricarse

    los productos, son transmitidas por el diseador a todo el personal involucrado

    por medio de instrucciones, especificaciones y, principalmente dibujos, ya que

    estos ltimos constituyen el medio ms eficaz para describir con exactitud

    detalles complicados.

    Sin embargo, los dibujos a menudo son poco efectivos para representar

    conexiones soldadas, ya que con frecuencia involucran configuraciones

    complejas y detalles intrincados, mismos que deben ser comunicados con

    objetividad y precisin por el diseador, a fin de que resulten claros y

    comprensibles para el personal de fabricacin e inspeccin. Los detalles y

    configuraciones de las conexiones soldadas pueden resultar tan complicados que

    para describirlos sera necesario recurrir a numerosos dibujos detallados e

    informacin escrita. Un mtodo para reducir tal volumen de informacin sin menoscabo de la precisin es el empleo

    de smbolos de soldadura.

    Sin embargo, para que tales smbolos resulten tiles, es necesario que tengan el mismo significado para todo el

    personal, por lo que sus aplicaciones estn estandarizadas por medio de normas.

    La norma americana que trata sobre este tema es la ANSI/AWS A2.4, Smbolos Estndar para Soldadura, Soldadura

    Fuerte y Ensayos No Destructivos y la edicin vigente es la de 1998.

    Para que los smbolos de soldadura, soldadura fuerte y ensayos no destructivos resulten efectivos, deben ser

    empleados apropiadamente. Si son mal aplicados o mal interpretados, causan confusin y problemas.

    Los smbolos de soldadura y ensayos no destructivos estn compuestos de elementos numerosos, cada elemento

    tiene un significado especfico y una localizacin determinada con respecto de los otros, y existen ciertas

    convenciones en relacin con su aplicacin y disposicin. Debido a lo anterior, el empleo correcto de estos smbolos

    requiere que sus usuarios conozcan con detalle cada elemento y las reglas asociadas con su construccin, uso e

    interpretacin.

    Por otra parte, existen varios tipos de soldadura (y sus respectivos smbolos) e innumerables situaciones de

    aplicacin de cada tipo, por lo que el lector tendr que remitirse a la norma o a la parte de la norma que resulte de

    su inters.

    A continuacin se consideran algunos aspectos clave sobre la construccin y aplicacin de los smbolos que con

    mayor frecuencia necesita emplear el inspector.

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 31

    Smbolos de Soldadura

    Smbolos Bsicos

    La norma americana hace distincin entre los trminos Smbolos de Soldadura (Weld Symbol) y Smbolo de Soldar

    (Welding Symbol).

    El smbolo de soldadura es un carcter grfico que indica el tipo de soldadura y forma parte del smbolo de soldar.

    El smbolo de soldar es una representacin grfica de una soldadura y est constituido por ocho elementos:

    Lnea de Referencia;

    Flecha;

    Smbolo Bsico de Soldadura;

    Dimensiones y Otros Datos;

    Smbolos Suplementarios;

    Smbolos de Acabado;

    Cola;

    Especificaciones del Proceso u Otras Referencias.

    No es necesario usar todos estos elementos, a no ser que se requieran para clarificar algn detalle particular, pero

    cuando se utilicen, cada uno de ellos debe estar en la posicin especfica que se indica en la Figura 3.2.

    Smbolos de Soldadura Bsicos

    Los smbolos de soldadura bsicos deben dibujarse como se indica en la Figura 3.1 y sobre la lnea de referencia.

    Smbolos Suplementarios

    Los smbolos suplementarios a usarse conjuntamente con el smbolo de soldar deben ser dibujados como se indica

    en la Figura 3.3.

    Tipos Bsicos de Juntas y Soldaduras Aplicables

    Los tipos bsicos de junta y las soldaduras aplicables a cada unos se muestran en la Figura 3.4.

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 32

    Figura 3.1 Smbolos Bsicos de Soldadura

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 33

    Figura 3.2 Smbolo de Soldar y Localizacin Estndar de sus Elementos

    Figura 3.3 Smbolos Suplementarios

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 34

    Soldaduras Aplicables

    Ranura Cuadrada Ranura en V Ranura en J Ranura en V-abocardada Ranura de bisel-abocardada Extremo doblado Fuerte

    Soldaduras Aplicables

    Filete Ranura Cuadrada Ranura en V Ranura en bisel Ranura en U Ranura en J Ranura en V-abocardada Ranura de bisel-abocardada Extremo doblado Esquina doblada Punto Proyeccin Costura Fuerte

    Soldaduras Aplicables

    Filete Tapn Agujero Ranura Cuadrada Ranura en bisel Ranura en J Ranura de bisel-abocardada Punto Proyeccin Costura Fuerte

    Figura 3.4 Tipos Bsicos de Juntas y Soldaduras Aplicables

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 35

    Soldaduras Aplicables

    Filete Tapn Ranura Ranura bisel Ranura en J Ranura de bisel-abocardada Punto Costura Fuerte

    Soldaduras Aplicables

    Ranura Cuadrada Ranura en bisel Ranura en V Ranura en U Ranura en J Extremo Doblado Esquina Doblada Costura Borde

    Figura 3.4 Tipos Bsicos de Juntas y Soldaduras Aplicables (Continuacin)

    Disposiciones Generales

    Significado de la Posicin de la Flecha

    La informacin correspondiente a lado de la flecha en la junta se sita por debajo de la lnea de referencia, la

    informacin de la junta aplicable al otro lado de la flecha se sita por encima de la lnea de referencia y, si la junta va

    a ser soldada por los dos lados, la informacin requerida se coloca a ambos lados de la lnea se coloca a ambos lados

    de la lnea de referencia como se indica en las figuras 3.5, 3.6 y 3.7.

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 36

    Figura 3.5 Smbolo para una Soldadura de Ranura en V del lado de la Flecha

    Figura 3.6 Smbolo para una Soldadura de Ranura en V del otro Lado de la Flecha

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 37

    Figura 3.7 Smbolo para Soldadura de Ranura en V por ambos lados de la Flecha

    Flecha Quebrada o con Quiebre

    Cuando slo uno de los miembros de la junta va a ser preparado, como en el caso de las soldaduras de ranura en

    bisel, en J y abocinadas en bisel o en extremo, se emplea la flecha quebrada, cuyo quiebre debe apuntar hacia el

    miembro que debe ser preparado. El quiebre de la flecha se omite cuando resulta obvio qu miembro va a biselarse,

    o cuando no hay preferencia sobre cul va a prepararse. La siguiente figura ejemplifica el empleo de la flecha

    quebrada.

    Figura 3.8 Aplicacin de la Flecha Quebrada para una Soldadura de Ranura de Doble Bisel

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 38

    Smbolo de Penetracin Completa (Melt-Thru Symbol)

    El smbolo de penetracin completa debe emplearse nicamente donde se requiera cien por ciento de penetracin

    completa en las juntas o en los miembros y un refuerzo en la raz de la soldadura, en soldaduras hechas por un solo

    lado.

    Este smbolo debe colocarse en el lado de la lnea de referencia opuesta al del smbolo de soldadura. Las

    dimensiones de la penetracin completa no necesitan indicarse sobre el smbolo de soldar y, si se desea especificar

    la altura del refuerzo, sta debe indicarse en el dibujo, a la izquierda del smbolo de penetracin completa. La figura

    3.9 ilustra el uso de este smbolo.

    Figura 3.9 Smbolo de Penetracin Completa

    Perfil o Contorno de la Soldadura y Mtodos de acabado Superficial

    Las soldaduras de ranura y el refuerzo de las soldaduras de penetracin completa en los que se requiere un contorno

    a ras (a pao) o convexo sin que se use algn mtodo de acabado (con excepcin de la limpieza), se deben

    especificar aadiendo los smbolos de contorno a ras o convexo al smbolo correspondiente de soldadura.

    Si se requiere que tales contornos se obtengan mediante algn mtodo mecnico, tan mtodo debe especificarse

    con los smbolos de contorno y mtodo de acabado correspondiente.

    A continuacin se indican los smbolos de acabado, mismos que se refieren al mtodo empleado, no al grado de ste.

    C Desbaste (Chipping)

    G Esmerilado (Grinding)

    M Maquinado (Machining)

    R Laminado (Rolling)

    H Martillado (Hammering)

    Las soldaduras que requieren un acabado (aproximadamente a ras, convexo o cncavo) a obtenerse mediante un

    mtodo no especificado se indican aadiendo la letra U (unspecified) al smbolo de perfil.

    Los smbolos de acabado y contorno tambin se aplican a las soldaduras de filete, pero para stas tambin se puede

    emplear el smbolo de perfil cncavo. La figura 3.10 ilustra el empleo de los smbolos de perfil y acabado.

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    Smbolo de perfil enrasado por medio de esmerilado por el

    lado de la flecha y desbaste por el otro lado de la flecha, en la

    soldadura de respaldo.

    Smbolo de contorno convexo por medio de esmerilado en soldadura de

    filete.

    Figura 3.10 Uso de los Smbolos de Contorno y Acabado

    Lneas de Referencia Mltiple

    Para indicar la secuencia de operaciones se utilizan dos o ms lneas de referencia. La primera operacin se indica en

    la lnea de referencia ms cercana a la flecha, y las siguientes se especifican secuencialmente en otras lneas de

    referencia, como se indica en la figura 3.11.

    Figura 3.11 Smbolo de Soldar con Lneas de Referencia Mltiples

    Otras Disposiciones

    Estn establecidas otras disposiciones sobre el uso de los smbolos tales como los usos de flechas mltiples, cambios

    de direccin de soldadura, combinacin de varios tipos de soldadura en un solo smbolo de soldar y la combinacin

    de estos con smbolos de ensayos no destructivos. Para conocer estas disposiciones, el lector tiene que remitirse a la

    norma AWS A2.4.

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    Soldaduras de Filete

    Las dimensiones de las soldaduras de filete se indican en el mismo lado de la lnea de referencia que el smbolo de

    soldadura (dependiendo de si la soldadura est del lado flecha o del otro lado).

    El tamao de las soldaduras de filete debe indicarse del lado izquierdo del smbolo, y si se requieren soldaduras por

    ambos lados de la junta, los smbolos de soldadura de filete a ambos lados de la lnea de referencia deben tener

    especificados sus tamaos respectivos. El uso de los smbolos de soldadura de filete se indica en las figuras 3.12 y

    3.13.

    Figura 3.12 Soldadura de Filete por Lado Flecha

    Figura 3.13 Soldadura de Filete por Ambos Lados

    Tamao de Soldaduras de Filete con Piernas Desiguales

    La medida de una soldadura en filete con piernas desiguales se especifica a la izquierda del smbolo de soldadura. La

    orientacin de la soldadura no queda especificada con el smbolo y tendr que indicarse en el plano con claridad.

    Figura 3.14 Soldadura de Filete con Piernas Desiguales por el Otro Lado de la Flecha

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    Longitud Total y Longitud Especificada

    Cuando las soldaduras de filete se extienden en la totalidad de la longitud de la junta, la longitud no necesita

    especificarse en el smbolo, pero si las soldaduras deben tener una longitud especfica, sta debe indicarse a la

    derecha del smbolo de soldadura y su extensin puede indicarse grficamente en el dibujo mediante sombreado.

    Figura 3.15 Soldadura de Filete con Longitud Especificada

    Soldaduras en Filete Intermitentes

    Las soldaduras de filete intermitentes se especifican en el smbolo indicando la longitud de la soldadura (incremento)

    y el paso, ambos a la derecha del smbolo de soldadura. El paso es la distancia entre los centros de cada uno de los

    cordones parciales (incrementos).

    Las soldaduras de filete intermitente pueden estar por un solo lado de la junta o en ambos lados, las soldaduras

    intermitentes pueden ser en cadena (si coinciden los centros de los incrementos en ambos lados de la junta) o

    alternados. Las figuras 3.16, 3.17 y 3.18 ilustran el uso de estos smbolos.

    Figura 3.16 Longitud y Paso de una Soldadura de Filete Intermitente

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    Figura 3.17 Soldaduras de Filete Intermitentes en Cadena

    Figura 3.18 Soldaduras de Filete Intermitentes Alternadas

    Soldaduras de Ranura

    Las dimensiones de la preparacin de los bordes y de las soldaduras deben indicarse en el mismo lado de la lnea de

    referencia que el smbolo de soldadura, segn lo mostrado en la figura 3.19.

    En la figura 3.19, las dimensiones estn identificadas con letras que hacen referencia a los siguientes elementos:

    - S: Se refiere a la profundidad de la preparacin especificada. La dimensin correspondiente no se

    encierra entre parntesis y se debe colocar del lado izquierdo del smbolo de soldadura.

    - E: Indica el tamao de la soldadura o garganta efectiva, se coloca despus de la dimensin de la

    profundidad de la preparacin y tambin del lado izquierdo del smbolo de soldadura. Siempre se

    encierra entre parntesis.

    - R: Abertura de Raz.

    - A: ngulo de la Ranura.

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    Figura 3.19 Dimensiones en loa Smbolos de Soldadura de Ranura

    Cuando en el smbolo de soldar no se indican la profundidad de la preparacin de la ranura ni la garganta efectiva

    para soldaduras de ranura sencillas y para soldaduras de ranura doble (soldadas por los dos lados) simtricas, se

    requiere penetracin completa en la junta.

    En el smbolo de soldar pueden emplearse diferentes combinaciones de profundidad de preparacin (S) y garganta

    efectiva especificadas y no especificadas. Las reglas y aplicaciones de estas combinaciones estn establecidas en las

    normas. Las figuras 3.20, 3.21, 3.22, 3.23 muestran algunos usos frecuentes de los smbolos para soldaduras de

    ranura.

    Figura 3.20 Designacin de Garganta Efectiva sin Especificar Profundidad

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    Figura 3.21 Profundidad de Preparacin S menor que la Garganta Efectiva (E)

    Figura 3.22 Profundidad de Preparacin S mayor que la Garganta Efectiva (E)

    Figura 3.23 Profundidad de las Preparaciones S menor que la Garganta Efectiva (E)

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    Smbolo para Exmenes No Destructivos (NDT-END)

    L smbolo de examen consta de lnea de referencia, flecha, designacin de mtodo de ensayo, extensin y nmero de

    los ensayos, smbolos suplementarios y cola (donde se indican especificaciones u otras referencias). El orden en que

    se sitan estos elementos en el smbolo de ensayo se indican el la figura 3.24.

    Figura 3.24 Situacin Normalizada de los Elementos del Smbolo de Ensayos No Destructivos

    Designacin del Mtodo de Ensayo

    Los mtodos de ensayo no destructivo se especifican con la letra de designacin que se indica a continuacin, segn

    la ASNT (American Society for Nondestructive Testing):

    AET = Emisin acstica

    ET = Electromagntico Corrientes parsitas (corrientes Eddy)

    LT = Fuga (Leak Testing)

    PT = Lquidos Penetrantes

    MT = Partculas magnticas

    PRT = Comprobacin (Proof)

    NRT = Radiografa por Neutrones

    RT = Radiografa

    TIR = Termografa Infrarroja

    UT = Ultrasonido

    VT = Visual

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    Smbolos Suplementarios

    Los smbolos suplementarios aplicables a los ensayos no destructivos se ilustran en la figura 3.25.

    ENSAYO A TODO ALREDEDOR ENSAYO EN TERRENO DIRECCIN DE LA RADIACIN

    Figura 3.25 Ubicacin Normalizada de los Elementos del Smbolo de Ensayo No Destructivo (NDT-END)

    Consideraciones Generales

    De manera similar ala que se emplea para los smbolos de soldadura, la flecha conecta la lnea de referencia con la

    pieza a ser examinada. El lado a cual seala la flecha se considera el lado de la flecha de la pieza y, en el smbolo de

    ensayo, corresponde a la parte inferior de la lnea de referencia; el lado opuesto al de la flecha en la pieza se

    considera el otro lado, y en el smbolo, corresponde a la parte superior de a lnea de referencia.

    Las figuras 3.26 y 3.27 ilustran el empleo de ensayos por el otro lado dela flecha y por el lado opuesto.

    Figura 3.26 Aplicacin del Smbolo de Ensayo No Destructivo a Aplicar por el Lado Opuesto a la Flecha

    Figura 3.27 Aplicacin del Smbolo de Ensayo No Destructivo a Aplicar por el Lado Opuesto a la Flecha

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    Smbolo en Ambos Lados

    Los ensayos a efectuar sobre ambos lados de la pieza se deben indicarse situando las letras de designacin para el

    mtodo de ensayo especificado en ambos lados de la lnea de referencia, ver figura 3.28.

    Figura 3.28 Smbolos en Ambos Lados

    Smbolos centrados en la lnea de referencia

    Cuando los smbolos d examen no tienen significados del lado, fecha u otro lado, o no hay preferencia por la cual se

    va a efectuar el examen, los smbolos deben estar centrados en lnea de referencia.

    Combinaciones de exmenes

    Para la misma pieza puede especificarse ms de un mtodo de examen, situando los smbolos combinadas de los

    mtodos de examen especificados en las posiciones apropiadas de la lnea de referencia. Los smbolos para dos o

    ms mtodos de examen situados en el mismo lado o centradas en la misma lnea de referencia, Se deben separar

    con un signo mas.

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    Combinacin de smbolos de exmenes no destructivos y de soldar

    Los smbolos de exmenes no destructivos y los smbolos de soldar pueden combinarse.

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    Smbolos suplementarios

    Examen todo alrededor

    Los exmenes a aplicarse todo alrededor de una soldadura, unin o parte se especifican situando el smbolo de

    examen todo alrededor en la interseccin de la flecha con la lnea de referencia.

    Examen en campo

    Los exmenes a efectuarse en campo (no en el lugar de construccin inicial) se deben indicar situando el smbolo de

    examen en campo en la interseccin de la flecha con las lneas de referencia.

    Direccin de la radiacin

    La direccin de la radiacin penetrante puede especificarse, para asegurar su correcta interpretacin, utilizando el

    smbolo de direccin de la radiacin dibujando en el plano con el ngulo requerido, indicado en grados.

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    Especificaciones, cdigos y referencias

    La informacin aplicable a los exmenes especificados que no sea prctico especificar de otra forma, puede indicarse

    en la cola del smbolo de examen.

    Extensin y localizacin de los exmenes no destructivos

    Longitud de la seccin a examinar

    Para especificar el examen de soldaduras o piezas donde solo la longitud de una seccin necesita ser examinada. La

    dimensin de la longitud se debe situar a la derecha del smbolo de examen bsico, en el mismo sistema de unidades

    que el estndar empleado en los dibujos correspondientes.

    Examen de la longitud total

    Cuando la longitud total de una pieza vaya a ser exmenes, no es necesario incluir la dimensin de la longitud en el

    smbolo de examen no destructivo.

    Examen parcial

    Cuando se requiere que solo un porcentaje de la longitud total de una soldadura o pieza sea examinada, con

    localizaciones a ser determinadas mediante un procedimiento especifico, la longitud a examinarse se indica con el

    porcentaje apropiado, a la derecha de smbolo de examen.

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    Numero de exmenes

    El nmero de exmenes a efectuarse aleatoriamente en una soldadura o pieza se especifica entre parntesis, por

    encima o por debajo de los smbolos de examen, hacia fuera de la lnea de referencia.

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    Captulo 04

    METALURGIA DE LA SOLDADURA

    Contenidos:

    DESCRIPCIN PGINA Introduccin Conceptos metalrgicos bsicos Aleaciones Difusin Propiedades de los metales y las aleaciones Metalurgia bsica de los aceros Clasificacin de los aceros Tratamientos trmicos del acero Metalurgia de la soldadura Transformaciones del acero durante la soldadura Soldabilidad y carbono equivalente Control de las propiedades de las juntas soldadas Agrietamiento por hidrgeno Soldadura de aceros inoxidables

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    Introduccin

    Las operaciones de la soldadura involucran muchos fenmenos metalrgicos, tales como fusin, solidificacin,

    difusin y transformaciones de fases en el estado slido, entre otros.

    Estos fenmenos influyen en las propiedades de las uniones soldadas, y si no son controlados, causan una serie de

    problemas grietas, resistencia a la tensin o al impacto menores a las especificadas, resistencia a la corrosin

    inferior a la izquierda, etc.-, que pueden ser evitados o resueltos si se comprenden o aplican correctamente los

    principios metalrgicos asociados con las practicas y operaciones de soldadura, principios que el inspector necesita

    conocer para realizar su trabajo de manera efectiva.

    La metalrgica puede ser definida como la ciencia, tecnologa y arte de trabajar los metales, desde su obtencin a

    partir de los minerales hasta la fabricacin de los productos finales.

    El campo de estudio de la metalrgica es muy amplio y tiene deferentes reas de especializacin, tales como la

    metalurgia fsica, la qumica, y la mecnica, o metalurgia extractiva y adaptativa, segn clasificaciones anteriores.

    Por su parte, la metalurgia de la soldadura no se puede considerar como una parte de la metalurgia general ni, por

    ejemplo, de la metalurgia fsica, sino como el rea completa de estudio de la metalurgia, pero desde el punto de vista

    especializado de los fenmenos asociados especficamente con las operaciones , procesos y practicas de la

    soldadura.

    Como puede apreciarse despus de leer los prrafos anteriores, el campo de la metalurgia de la soldadura es muy

    amplio, pero existen algunos principios que resultan claves para comprender los fenmenos que ocurren durante las

    operaciones de soldadura, principios que son tiles para controlar los cambios asociados con tales fenmenos y

    obtener uniones soldadas con las propiedades y calidad especificadas. Estos principios son tratados en el presente

    capitulo.

    Conceptos Metalrgicos Bsicos

    Las propiedades de los metales y sus aleaciones dependen de sus estructuras metalrgicas o metalogrficas (mismas

    que pueden examinarse por medio del microscopio ptico) y de aspectos submicroscopicos, tales como los patrones

    geomtricos en que los tomos estn dispuestos en los metales, por lo que el estudio de la metalurgia empieza

    necesariamente con la descripcin de estos patrones.

    Estructura Cristalina

    La materia ordinaria existe en tres estados de agregacin: gas, lquido, y slido. La diferencia entre estos estados

    radica principalmente en la movilidad de los tomos, la separacin entre ellos y el orden(o desorden) con que se

    encuentran disgustos en cada uno de los casos.

    Mientras en el gas existe una gran movilidad de los tomos que interactan con un desorden casi completo y la

    separacin entre ellos es relativamente grande, en el estado slido de los tomos estn dispuestos de manera

    ordenada formando cristales, la distancia entre ellos es ms reducida (con respecto a los otros estados) y su

    movilidad es muy limitada.

    El estado lquido puede considerarse esencialmente como una estructura indeterminada, ya que no posee orden del

    estado slido ni la separacin relativamente grande y movilidad de los tomos que caracteriza al estado gaseoso.

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    Existen sustancias como el vidrio y el asfalto cuya rigidez corresponde a la de un slido, Pero sus tomos no estn

    dispuestos ordenadamente, por lo que no son considerados verdaderos slidos, se les considera como lquidos

    sobrenfriados de muy elevada viscosidad en los que a la temperatura de solidificacin de equilibrio, sus tomos

    tiene una modalidad muy limitada y no pueden desplazarse ordenadamente para formar cristales. Estas sustancias

    se denominan amorfas, Por otra parte, la densidad de los lquidos y la separacin promedios entre sus tomos son

    muy cercanas a los de las slidas. La diferencia principal entre los otros estados y el slido consiste en que, en este

    ultimo, los tomos estn dispuestos ordenadamente segn modelos geomtricos tridimensionales bien definidos. A

    esta configuracin se le llama estructura cristalina.

    Las estructuras cristalinas de los metales se describen en trminos de un concepto geomtricos idealizado llamado

    red especial.

    Las redes especiales pueden ser visualizadas como un gran conjunto de puntos ordenados en el espacio, de tal

    manera que cada uno de ellos presenta una posicin idntica con respecto de los otros colocados a su alrededor.

    Si cada uno de estos puntos fuera unido con lneas imaginarias a los puntos ms cercanos, se obtendra una

    configuracin geomtrica, la de un cubo por ejemplo, que repetira definitivamente en todas la direcciones.

    La red quedara definitiva por el modelo geomtrico individual formato al unir con lneas la cantidad mnima de los

    puntos mas cercanos entre si. Este modelo geomtrico individual recibe el nombre de celda unitaria. En la siguiente

    figura se ilustra la red especial ms simple, la cbica.

    Figura 4.1 - Red Espacial Cbica Simple en la que se indica una celda unitaria con trazo ms grueso.

    Las posiciones que guardan los tomos en las estructuras cristalinas de los slidos siguen uno de los modelos

    geomtricos de una red espacial, en la que un tomo o grupo de tomos ocupan las posiciones indicadas por los

    puntos de la red.

    Aunque existe un nmero ilimitado de estructuras cristalinas posibles y 14 redes especiales simples, las estructuras,

    cristalinas mas comnmente encontradas en los metales son: la cbica centrada en el cuerpo, la cbica centrada En

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    las caras y la hexagonal compacta las siguientes figuras se muestra los esquemas de las redes especiales y las

    posiciones de los tomos (representados con esferas) en las estructuras cristalinas mencionadas.

    Figura 4.2 - Estructura Cristalina Cbica Centrada en el Cuerpo (BCC)

    Figura 4.3 - Estructura Cristalina Cbica Centrada en las Caras (FCC)

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 56

    Figura 4.4 Estructura Cristalina Hexagonal Compacta.

    Ya que en muchas propiedades de los metales estn determinadas por la estructura cristalina, es conveniente hacer

    algunas consideraciones adicionales acerca de esta.

    Primera: las estructuras cristalinas perfectamente regulares antes descritas son cristales ideales, muy tiles para

    comprender como estn dispuestos los tomos, Pero las piezas metlicas estn compuestas por cristales reales mas

    o menos perfectos que presentan imperfecciones o discontinuidades tales como vacancias, tomos instersticiales,

    defectos de Frenkel, tomos de impureza y dislocaciones. En las siguientes figuras se representan estas

    discontinuidades.

    Figura 4.5 - Vacancia (Falta de un tomo en la red)

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    Figura 4.6 - tomo Intersticial (exceso de un tomo en la red)

    Figura 4.7 - Defecto de Frenkel (vacancia y tomo intersticial)

    Figura 4.8 - tomo de Impureza que Distorsiona la Perfeccin de la Red

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 58

    Figura 4.9 - Dislocacin de Borde

    Segunda: Los metales en estado slido estn compuestos por conjuntos de granos estos, a su vez estn construidos

    por tomos agrupados formando cristales individuales celdas unitarias- (cbicos centrados en el cuerpo, por

    ejemplo) que tiene la misma orientacin y se repiten indefinidamente en todas direcciones la red especial- . La

    diferencia existe en un grano y otro es la orientacin que presentan las agrupaciones de los cristales individuales.

    Los granos estn unidos unos con otros formando una forma de transicin (agrupacin de tomos en forma

    irregular) llamada lmite de grano. De acuerdo con esto, se puede considerar que los metales son materiales

    policristalinos, esto es, estn constituidos de un nmero infinito de granos de diferente tamao.

    Para tener una idea ms cercana de la naturaleza policristalina de los metales, considrese que un grano de hierro de tamao tpico (0.25 mm) contiene unos 1018 tomos.

  • Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura AWS QC1:2007 Pgina 59

    Figura 4.10 - Grados y Lmites de Grano

    Tercera: Las piezas metlicas de uso comercial no estn fabricadas con metales puros, sino con mezclas de metales y elementos no metlicos. Estas mezclas de metales y elementos no metlicos. Estas mezclas reciben el nombre de aleaciones. Los elementos de aleacin presentes en un metal puro ocasionan imperfecciones (discontinuidades) en las estructuras cristalinas.

    Aleaciones

    Debido a que los metales puros presentan propiedades mecnicas pobres, rara vez tienen aplicaciones industriales, Pero se ha desarrollado una gama muy amplia de alineaciones con propiedades especficas adecuadas para aplicaciones industriales particulares.

    En trminos generales, las aleaciones son mezclas de un metal base (presente en mayor proporcin) con otro u otros elementos, metlicos o no metlicos. Mismos que influyen en las propiedades de los metales (sobre la dureza o la resistencia a la corrosin por ejemplo). El metal base (matriz o solvente) de las aleaciones puede formar mezclas mecnicas y mezclas homogneas (soluciones) en el estado slido con los elementos de aleacin.

    Las soluciones slidas pueden ser dos tipos: sustitucionales e intersticiales. En las de primer tipo, los tomos de aleante ocupan las posiciones normales de los tomos de la matriz en la red cristalina. En las intersticiales, los tomos del aleante se alojan en algn hueco o intersticio entre los tomos de la matriz. Las figuras4.11 y 4.12 representan los dos tipos solucin.

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    Figura 4.11 - Solucin Slida Sustitucional

    Figura 4.12 - Solucin Slida Intersticial

    Ejemplos de soluciones sustitucionales son las aleaciones cobre-nquel y de solucin intersticial es el sistema fiero-

    carbono.

    El tipo de solucin slida y el grado de solubilidad dependen de algunos factores. Para que dos metales sean solubles

    entre si en todas las proporciones, deben satisfacer las siguientes condiciones, conocidas como reglas de Hume-

    Rothery, algunas de las cuales se mencionan a continuacin:

    -La diferencia en el tamao aparente de sus tomos no debe ser mayor de 15%.

    -Deben tener igual electronegatividad o una diferencia no apreciable en esta.

    -Deben tener la misma valencia.

    Dos metales que satisfagan estas condiciones (como el oro y la plata) formaran una solucin slida sustitucional en

    todas las proporciones. Si no se cumplen estas condiciones, la solubilidad solo ser parcial.

    Si la diferencia entre los tamaos aparentes de los tomos es mayor al 15%, las soluciones slidas formadas sern

    intersticiales y la s