IPEGA SOLDADURA EN ACERO Clase 1.pdf

ING. ELMER RICRA CIP 83699 – CWI 1401411 – API 570 80765
CURSO SOLDADURA EN ACERO
Docente: Ing. Elmer Ricra López
CIP 83699, Inspector CWI N° 14010411
Inspector de Tubería Autorizado API 570 N° 80765
Certificación NACE PCIM Technologist N° 72172
Lima, Perú

CONCEPTOS BASICOS DE SOLDADURA, DISEÑO DE
UNA JUNTA PARA SOLDADURA DE PRODUCCION
01
CONTROL DE CALIDAD ISO 9001, CALIFICACION DE
PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Y SOLDADORES
03
PROCESOS DE SOLDADURA SMAW, GMAW, FCAW,
GTAW y SAW
04
SIMBOLOS NORMALIZADOS PARA SOLDADURA,
IMPORTANCIA DE LA POSICION DE SOLDADURA
02
INSPECCIÓN Y ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS DE
SOLDADURAS EN PRODUCCION
05
SEGURIDAD EN LA SOLDADURA
06

DEFINICIONES NORMALIZADAS
Según AWS: soldadura es, “una coalescencia localizada de metales o no
metales producida tanto por calentamiento de los metales a la temperatura de
soldadura, con o sin la aplicación de presión, o por la aplicación de presión
solamente y con o sin el uso de material de aporte.” Coalescencia significa
“fusión”.
Según IIW: La unión de dos ó más partes por calor ó presión ó combinación de
ambas, tal que los materiales formen uno continuo. Puede ser usado un material
de aporte. Los materiales pueden ser metales, plásticos, compuestos,
cerámicos, vidrios, etc.
Soldadura, en ingeniería, procedimiento por el cual dos o más piezas de metal
se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin
el aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión
es inferior a la de las piezas que han de soldarse.
CONCEPTOS BASICOS
DE SOLDADURA
International Institute
of Welding IIW
01

DISEÑO DE UNA JUNTA PARA
SOLDADURA DE PRODUCCION
Los estándares o normas más usadas
para diseñar oleoductos y gasoductos
son:
 ASME B31.8 para tuberías de
transmisión y distribución de gas.
 ASME B31.4 para tuberías de
transporte de hidrocarburos líquidos
y otros líquidos.
01

Los especificación más popular para comprar “acero para
tuberías” (las tuberías que se utilizaran para la construcción de
gasoductos, oleoductos y líneas de conducción) es API 5L:
01

Los sistemas de transmisión, distribución y de planta son
construidas con tubos llamados acero para tuberías estas
longitudes de acero para tuberías son soldadas para formar los
gasoductos, oleoductos, líneas de conducción y distribución.
01

01

Video Etapas de Construcción de un Gasoducto:
https://www.youtube.com/watch?v=HtoHcNcN90Y&t=5s
https://www.youtube.com/watch?v=GQNUnd6SqUI
01

9
 El diámetro y el espesor de la pared se usan en múltiples
cálculos en el diseño de las tuberías.
 Por ejemplo la presión interna de una tubería causa dos
esfuerzos importantes.
 Esfuerzo circunferencial (Hoop Stress) = Presión interna x
diámetro exterior / (2 x espesor de la pared)
 Esfuerzo axial (Longitudinal Stress) = Presión interna x
diámetro exterior / (4 x espesor de la pared)
 Claramente el diámetro del tubo y el espesor de la pared
afectan a estos esfuerzos.
01

 Las tuberías para transporte y distribución de gas y petróleo estarán sujetas a
esfuerzos.
 Estos esfuerzos son generados cuando presurizamos la tubería o cuando la
sometemos a otros tipos de carga.
 No queremos que estos esfuerzos excedan la resistencia del acero para
tuberías, porque de otra manera el acero se deformara y/o fallará.
 Por lo tanto, necesitamos conocer la resistencia del acero para tuberías.
 La resistencia del acero para tuberías es una de las propiedades mecánicas.
01

SMYS
SMTS
SMYS: Resistencia Mínima Especifica a la Fluencia
SMTS: Resistencia Mínima Específica a la Ultima Tensión
Parallel
length
01

Normalmente conocemos el acero para tuberías por su grado.
 El acero para tubería con un SMYS de 70.000 lb/in2
es conocido como grado X70.
 Tubería con SMYS de 60.000 lb/in2
es conocido como grado X60, etc.
01

Ductilidad y Fragilidad
 Los materiales dúctiles se pueden deformar (alargar, doblar,
etc.)
 Los materiales frágiles no se pueden deformar extensamente.
Las medidas convencionales de ductilidad son:
 La deformación de ingeniería en la fractura de un espécimen
de tensión (usualmente llamado elongación).
 La reducción del área del espécimen de tensión en la
fractura.
 Necesitamos que nuestro acero para tuberías soporte la
deformación durante la construcción (tendido, curvatura) y la
operación.
01

Tenacidad: es una medida de habilidad de un material
para soportar la presencia de una grieta o un defecto
parecido a una grieta.
 Un material de baja tenacidad (como el vidrio) no
puede tolerar grietas, y puede fallar de manera
frágil.
 Los materiales como el aluminio, pueden soportar
grandes grietas y tienen una alta tenacidad.
 Como la tenacidad es una medida de la habilidad
que tiene un material para soportar la presencia de
una grieta, o un defecto parecido a una grieta,
necesitamos que nuestro acero para tuberías sea
tenaz para que soporte los defectos que
inevitablemente aparecerán en la tubería.
(Charpy Specimen)
Temperature (°F)
Charpy
Toughness(lb·in)
Brittle
Behavior
Ductile
Behavior
Transition
Temperature
01

La especificación API 5L
da requerimientos míni-
mos de los ensayos
Charpy, basados en el
diámetro y el grado.
01

Requerimientos Metalúrgicos
El Objetivo, a la hora de realizar una soldadura, es
controlar la estructura final, a través de las variables
operativas de los procesos de soldadura.
Manejando
las Variables
Operativas
Se Genera una
Estructura
Obtengo las
Propiedades
Mecánicas
Los procesos de soldadura por fusión se caracterizan por la presencia de una pileta líquida o baño de fusión,
constituido por una fracción del metal que permanece en estado líquido por un cierto lapso, durante la ejecución de la
soldadura. Este líquido puede estar compuesto tanto por metal base fundido, como por metal de aporte (dilución).
Bajo estas condiciones, la pileta líquida adquiere una geometría estacionaria. El líquido interactúa, en el breve tiempo
disponible, con el medio que lo rodea a través de reacciones metal-escoria y/o metal-gas. El resultado es un metal
líquido, que contiene inclusiones no metálicas y gases disueltos, producto de las reacciones mencionadas.
01

DIAGRAMA
HIERRO - CARBONO
(HIERRO - CEMENTITA) ACEROS FUNDICIONES
Fusion line
Parent
metal
Weld metal Weld toe HAZ
01

1 - 8
Zone 5: Intercritical HAZ
Zone 6: Tempered HAZ
Zone 7: UBM
Zone 4: Fine grain HAZ
Zone 3: Coarse grain HAZ
Zone 1: Solidified weld
Zone 2: Unmixed zone + FZ
γ
𝛼+ 𝐹e3𝐶
γ + 𝐹e3𝐶
L+γ
Liquid
Diferentes
Zonas fundidas
de la Soldadura
vs El Diagrama
Fierro-Carbono
01

 Punto 1- se ha calentado a más de 1315°C. La austenita formada
será de grano grueso por cuanto a esa temperatura los granos
crecen.
 Punto 2 - se ha calentado a 982°C y se ha austenizado totalmente.
No ha tenido lugar el crecimiento de grano y sí puede haber
afinamiento de granos.
 Punto 3 - se ha calentado exactamente por encima de A3,
temperatura que no es suficientemente elevada como para
homogeneizar por completo a la austenita.
 Punto 4 - esta zona se ha calentado aproxi-madamente a 760°C,
que está comprendida entre A1 y A3. "Parte de la estructura se
transforma en austenita y la mezcla de estructuras resultante,
durante el enfriamiento, puede degradar las propiedades de
impacto de la junta.
 Punto 5 - a esta zona se la ha calentado a 649°C que es inferior
a A1, y por lo tanto no ha habido transformación austenítica. El
metal base conservará su estructura de ferrita y cementita pero se
habrá ablandado.
METALURGIA DE LA
SOLDADURA
01

• RESPONSABILIDAD DEL PERSONAL DE FABRICACION
ES INTERPRETAR Y LUEGO EJECUTAR
• LOS SIMBOLOS PROPORCIONAN UNA
INFORMACION COMPLETA
• UTILIZAN INGENIEROS, DISEÑADOR, DIBUJANTE,
SUPERVISOR, SOLDADOR E INSPECTOR
SÍMBOLO DE SOLDADURA
Representación gráfica, indica el
tipo de soldadura, se representa
sobre la línea de referencia y forma
parte del símbolo de soldeo
(simbología)
02
SIMBOLOS NORMALIZADOS
PARA SOLDADURA

JUNTA A TOPE: Los miembros a
unir están alineados en el mis-
mo plano y están conectados en
sus bordes.
JUNTA EN L: Los miembros a
unir están alineados en planos
perpendiculares y están
conectados en sus bordes.
JUNTA EN T: Similar a la ante-
rior, pero, el borde de uno de
ellos está unido a la superficie
plana de la otra.
JUNTA EN BORDE: Los dos
miembros yacen en planos para-
lelos, pero los dos miembros
están alineados con sus super-
ficies planas en contacto.
JUNTA EN TRASLAPE: Los miembros
están alineados en planos para-
lelos diferentes, ambos forman
una región de doble espesor.
02
PARA SOLDADURA
TIPOS DE JUNTA SOLDADA

02
PARA SOLDADURA
PARTES DE UNA JUNTA SOLDADA
1. ABERTURA DE RAÍZ: Una separación en la
raíz de la junta entre las piezas de trabajo.
2. CARA DE RAÍZ: Aquella porción de la cara
de la ranura entre la raíz de la junta.
3. CARA DE RANURA: Cualquier superficie
de una ranura previo a la soldadura.
4. ANGULO DE BISEL: El ángulo entre el bisel
de una junta miembro y un plano
perpendicular a la superficie del miembro.
5. ANGULO DE RANURA: El ángulo total de
la ranura entre las piezas de trabajo. Root gap
Single-V butt
Root face
Included Angle
Angle of
Bevel
Root
face
Root gap
Single-U butt
Included
Angle
Root
Radius

02
PARA SOLDADURA
Designación Ilustración de preparación de la junta Símbolo
Ranura recto
Ranura en V
Ranura 1/2 V
Ranura en U
Ranura en J
Filete
Designación
Ilustración de
preparación de la junta
Símbolo
Recargue
Respaldo

02
PARA SOLDADURA
Designación Ilustración de preparación de la junta Símbolo
Ranura doble
en V
Ranura doble
en ½ V
Ranura doble
en U
Ranura doble
en J

02
PARA SOLDADURA
SOLDADURA DE RANURA
SIMPLE

02
PARA SOLDADURA
SOLDADURA DE RANURA
DOBLE

02
PARA SOLDADURA
SIMBOLO Y
SIMBOLOGIA
DE
SOLDADURA

02
PARA SOLDADURA

02
PARA SOLDADURA
SIMBOLOS SUPLEMENTARIOS DE
SOLDADURA

02
PARA SOLDADURA
POSICION DE LA FLECHA

02
PARA SOLDADURA
EJEMPLO N° 01

02
PARA SOLDADURA
EJEMPLO N° 02

02
PARA SOLDADURA
SOLDADURA TODO
ALREDEDOR

02
PARA SOLDADURA
C = Cincelado
M = maquinado
G = Esmerilado
R = laminado
H = Martillado
U = No Especificado
Soldadura de raíz y
contorno de acabado

02
PARA SOLDADURA
SOLDADURA DE
RANURA O CON
CHAFLAN

02
PARA SOLDADURA
SOLDADURA DE RANURA O CON CHAFLAN

02
PARA SOLDADURA
SOLDADURA EN
ANGULO - FILETE

02
PARA SOLDADURA
SOLDADURA
EN ANGULO
- FILETE

02 POSICION DE SOLDADURA

Posición 5F
Posición 6F

Video de HOT TAP de un Gasoducto/Oleoducto:
https://www.youtube.com/watch?v=XvnaRAhwfpw

CONTROL DE CALIDAD
PROCESO CIRCULAR DE EDWARD DEEMING
BASADO EN EL ISO 9001 GESTION DE CALIDAD
47
El ciclo de Deming, también
conocido como círculo PDCA
(Edwards Deming), es una
estrategia de mejora continua
de la calidad en cuatro pasos,
basada en un concepto idea-
do por Walter A. Shewhart.
También se denomina espiral
de mejora continua, Es muy
utilizado por los Sistemas de
Gestión de Calidad (SGC).
Las siglas, PDCA son el
acrónimo de Plan, Do,
Check, Act (Planificar,
Hacer, Verificar, Actuar).
03

6
PROCESO CIRCULAR DE
EDWARD DEEMING - ACTUAL
03 CONTROL DE CALIDAD

PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
Welding Procedure Specification (WPS)
Especificación de Procedimiento de Soldadura (EPS) Es un
documento escrito que contiene y describe las variables esenciales y no
esenciales del proceso de soldadura utilizado en la producción de una junta
soldada y que sobre la base de dicho documento se calificará a los
soldadores que intervendrán en la ejecución de los trabajos del proyecto o
del servicio.
El WPS se prepara con el propósito de orientar a los soldadores y
operadores para que realicen soldaduras de manera que se asegure el
cumplimiento de los requisitos dados en códigos y normas aplicables.
NORMA API 1104
Section 5 Qualification of welding Procedures with
Filler Metal Additions.
Artículo 47 del Anexo 1 Título III del D.S. 081-2007-EM
03

Welding Procedure Specification
(WPS)
Especificación de Procedimiento
de Soldadura (EPS)
03
WPS Propuesto o Preliminar
PQR
WPS
API 1104 - 2013
WPQR Calificación del Soldador
Preparación de cupón de prueba y
registro de parámetros
NDT (Ensayos No Destructivos)
DT (Ensayos Destructivos)
Rechazado
Resultados
Aprobado

PROCESO DE
SOLDADURA
MATERIAL BASE
Espesores y
Diámetros Calificados
Tipo de Junta
Materiales de
Aporte
Posición 6G
Dirección-Progresión
Especificación de Procedimiento de Soldadura (EPS)
03

Precalentamiento
Tiempo entre pases
Diseño de Junta
 PROCESO
TIPO DE ELECTRODO
 DIAMETRO DEL ELECTRODO
 AMPERAJE
 VOLTAJE
 POLARIDAD DC- o DC+
VELOCIDAD
03

03
AWS B5.1 Specification
for the Qualification of
Welding Inspector

PROCEDURE QUALIFICATION RECORD
(PQR)
NORMA API 1104
Section 5 Qualification of welding Procedures
with Filler Metal Additions.
Artículo 47 del Anexo 1 Título III del D.S. 081-
2007-EM
03
Es un registro de los datos de soldadura
utilizados para soldar un cupón de prueba.
También contiene el resultado de los ensayos
destructivos de las probetas extraídas del cupón
de prueba, es el documento sustento del WPS.
Registro de Calificación de
Procedimiento (RCP)

Procedure Qualification Record (PQR):
Registro de Calificación de Procedimiento (RCP)
PROCESO DE
SOLDADURA
MATERIAL BASE
Diámetro y espesor del
Cupón de prueba
Material de Aporte
Diseño de
Junta
Posición-Progresión
Precalentamiento
03

Diseño de Junta
 PROCESO
TIPO DE ELECTRODO
 DIAMETRO DEL ELECTRODO
 AMPERAJE
 VOLTAJE
 POLARIDAD DC- o DC+
VELOCIDAD
03

Ensayos de
Tracción
Ensayos de
Doblado de
Lado
03

Ensayos de
Impacto
Ensayos de
Nick Break
03

03

Welding Procedure Specification
(WPS)
Especificación de Procedimiento
de Soldadura (EPS)
03
WPS Propuesto o Preliminar
PQR
WPS
ASME IX - 2017
WPQR Calificación del Soldador
Preparación de cupón de prueba y
registro de parámetros
NDT (Ensayos No Destructivos)
DT (Ensayos Destructivos)
Rechazado
Resultados
Aprobado

IPEGA SOLDADURA EN ACERO Clase 1.pdf

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a IPEGA SOLDADURA EN ACERO Clase 1.pdf

Similar a IPEGA SOLDADURA EN ACERO Clase 1.pdf (20)

Último

Último (20)

IPEGA SOLDADURA EN ACERO Clase 1.pdf