Aws wj esp_201610

La revista de la Sociedad Americana de Soldadura
OCTUBRE 2016
OTOÑO
Además: Cambios en el examen para inspector de soldadura certificado (CWI) de la AWS
• Agentes internacionales • Noticias • Preguntas y respuestas de aluminio • Nuevos productos
• Soldadura de
tubos y tuberías
• Innovaciones en
fuentes de energía
• Metales de aporte
para acero inoxidable
• Proyección térmica
EN ESPAÑOL

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soldadura requieren rendimiento sin
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20 Soldando tubos en condiciones de clima
extremas
Se discuten consideraciones prominentes de
ingeniería en soldadura para apoyar proyectos de
gas y petróleo en Alaska. — W. C. LAPlante
26 Dispositivos de fijación para soldadura de
tubos
Mesas modulares de fijación pueden incrementar
tu velocidad, productividad y almacenamiento.
P. Farley
30 Fuentes de energía muestran desarrollo en
innovaciones
Las fuentes de energía por inversor de hoy se están
volviendo más inteligentes y fáciles de usar, con
capacidades para más versatilidad, mayor
consistencia y velocidades de desplazamiento
más altas. — S. Relyea y R. Zatezalo
34 Seleccionando metales de aporte para acero
inoxidable
Aquí están las respuestas a tus preguntas sobre
cómo elegir el metal de aporte correcto para tu
aplicación de acero inoxidable. — J. Coubrough y
K. Ivarsson
40 Proyección térmica: El proceso
incomprendido
Se detallan seis procesos térmicos y una aplicación
común. — R. McDemus
44 Saborea esto: Tanques soldados apoyan la
producción de cerveza
Sigue el viaje de cómo se diseñan, construyen,
inspeccionan e instalan estos contenedores de
acero inoxidable con mucha demanda.
K. Campbell
CONTENIDOOctubre 2016 • Otoño • Tomo 9 • Número 4
ARTÍCULOS
OCTUBRE 2016 / WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL 5
INFORMES DE
INVESTIGACIÓN
65 Análisis cinemático y desempeño de robots
articulados para procesos de soldadura
Una estrategia para evaluación de robots en tareas
de soldadura basada en funciones de costo y
modelado cinemático.
C. A. Y. HervertCano et al.
20 30 34 44

8 Editorial
10 Noticias internacionales
14 Preguntas y respuestas —
Aluminio
18 Agentes internacionales
52 Tecnología
54 Certificaciones
56 Cuaderno de trabajo
58 Nuevos productos y literatura
78 Índice de anunciantes
SECCIONES
OFFICERS
President David L. McQuaid
D. L. McQuaid and Associates, Inc.
Vice President John R. Bray
Affiliated Machinery, Inc.
Vice President Dale Flood
Tri Tool, Inc.
Vice President Thomas J. Lienert
Los Alamos National Laboratory
Treasurer Carey Chen
Cincinnati, Inc.
Executive Director Ray W. Shook
American Welding Society
DIRECTORS
T. Anderson (At Large), ITW Welding North America
U. Aschemeier (Dist. 7), Subsea Global Solutions
D. J. Burgess (Dist. 8), Alstom Power
D. A. Desrochers (Dist. 1), Old Colony RVTHS
D. L. Doench (At Large), Hobart Bros. Co.
D. K. Eck (At Large), Praxair Distribution, Inc.
K. Fogleman (Dist. 16), Consultant
P. H. Gorman (Dist. 20), Sandia National Laboratories
S. A. Harris (Dist. 4), Altec Industries
J. Knapp (Dist. 17), Consultant
M. Krupnicki (Dist. 6), Mahany Welding Supply
D. J. Landon (Past President), Vermeer Mfg. Co.
S. Lindsey (Dist. 21), City of San Diego
D. E. Lynnes (Dist. 15), Lynnes Welding Training
J. T. Mahoney (Dist. 5), American Arc, Inc.
S. M. McDaniel (Dist. 19), Big Bend Community College
W. R. Polanin (At Large), Illinois Central College
R. L. Richwine (Dist. 14), Ivy Tech State College
D. J. Roland (Dist. 12), Airgas USA, LLC,
NorthCentral Region
R. W. Roth (At Large), RoMan Manufacturing
M. Sebergandio (Dist. 3), CNH America
K. E. Shatell (Dist. 22), Pacific Gas & Electric Co.
M. Sherman (Dist. 10), SW&E, LLC
M. Skiles (Dist. 9), Consultant
W. J. Sperko (At Large), Sperko Engineering Services
J. Stoll (Dist. 18), The Bohler Welding Group U.S.
H. W. Thompson (Dist. 2), UL, Inc.
R. P. Wilcox (Dist. 11), Consultant
J. A. Willard (Dist. 13), Kankakee Community College
D. R. Wilson (Past President), Wilson and Associates
WELDING JOURNAL
Publisher — Andrew Cullison
Editorial
Editorial Director Andrew Cullison
Editor Mary Ruth Johnsen
Sr. Editor Cindy Weihl
Features Editor Kristin Campbell
Peer Review Coord. Sonia Aleman
Publisher Emeritus Jeff Weber
Design and Production
Production Manager Zaida Chavez
Sr. Production Coordinator Brenda Flores
Manager of International Periodicals and
Electronic Media Carlos Guzman
Advertising
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Manager of Sales Operations Lea Owen
Sr. Advertising Production Manager Frank Wilson
Subscriptions
Subscriptions Representative Evelyn Andino
eandino@aws.org
MARKETING ADVISORY COUNCIL
(MAC)
D. L. Doench, Chair, Hobart Brothers Co.
S. Bartholomew, Vice Chair, ESAB Welding
& Cutting Prod.
Lorena Cora, Secretary, American Welding Society
D. Brown, Weiler Brush
C. Coffey, Lincoln Electric
D. DeCorte, RoMan Manufacturing
S. Fyffe, Astaras, Inc.
D. Levin, Airgas
R. Madden, Hypertherm
D. Marquard, IBEDA Superflash
J. F. Saenger Jr., Consultant
S. Smith, WeldAid Products
D. Wilson, Wilson and Associates
J. N. DuPont, Ex Off., Lehigh University
L. G. Kvidahl, Ex Off., Northrop Grumman
Ship Systems
D. J. Landon, Ex Off., Vermeer Mfg.
S. P. Moran, Ex Off., Weir American Hydro
E. Norman, Ex Off., Southwest Area Career Center
R. G. Pali, Ex Off., J. P. Nissen Co.
N. Scotchmer, Ex Off., Huys Industries
R. W. Shook, Ex Off., American Welding Society
American Welding Society
8669 NW 36 St., # 130, Miami, FL 331666672
(305) 4439353 or (800) 4439353
viserLa Socieladesta Americaedad Soldaddeana adur
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Un soldador hace una pasada de
raíz con GTAW en una tubería de
36 pulg. de diámetro en la planta
desalinizadora Carlsbad. Foto
cortesía de Logan Kucerak, Kiewit
Shea Desalination.
WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL / OCTUBRE 20166
Welding Journal en español (ISSN 21555559). Lec
tores del Welding Journal en español pueden hacer
copias de artículos para uso personal, educacional, e
investigación, pero este contenido no se puede
vender. Favor indicar crédito apropiado a los autores
de los artículos. No osbtante, los artículos marcados
con asterisco (*) tienen derechos reservados y no se
pueden copiar. Para más información, favor contactar
a nuestro departamento editorial.

Ganándose el respeto para la
soldadura por resistencia
Para parafrasear al fallecido Rodney Dan-
gerfield, “la soldadura por resistencia no se
respeta”. Aunque se inventó en 1886 y es am-
pliamente usada en la industria automovilísti-
ca desde los años 1930s, con la necesidad de
4,000 a 6,000 soldaduras de puntos por resis-
tencia para ensamblar una carrocería prome-
dio, el proceso no ha recibido el reconocimien-
to y respeto que merece. Sin embargo, después
de años de ser tratado como un “hijastro” en
el mundo de la unión de metales, el proceso de
soldadura por resistencia, el cual incluye a la
soldadura de juntas a tope/centelleo, juntas a
tope, proyección y de puntos, está finalmente
obteniendo lo que merece.
Hoy día es un momento emocionante para
involucrarse en la soldadura por resistencia de-
bido a que los esfuerzos para la reducción de
peso de la industria automotriz han incremen-
tado el uso de aluminio y aceros de alta resis-
tencia, todos los cuales son más desafiantes
para la soldadura por resistencia que el acero
dulce. Estos nuevos materiales han inspirado
más investigaciones acerca del proceso y mu-
chas mejoras tecnológicas.
Las fuentes trifásicas de energía de solda-
dura por resistencia de corriente directa y fre-
cuencia media (MFDC) están rápidamente
remplazando a los transformadores de corrien-
te alterna (AC) monofásicos usados por gene-
raciones, y algunas máquinas AC ahora están
siendo convertidas a inversores AC o MFDC.
Además, la tecnología de descarga de capa-
citores, usada por mucho tiempo principal-
mente para la soldadura por microrresistencia,
está volviéndose popular rápidamente en apli-
caciones de alta producción a gran escala.
La tecnología MFDC, ahora un estándar en
mucho de la industria automotriz, ofrece con-
trol ampliamente incrementado sobre la salida
secundaria del transformador, junto con el im-
portante beneficio agregado de consumo eléc-
trico primario reducido a su entrada balancea-
da trifásica. Adicionalmente, los transforma-
dores MFDC son mucho más pequeños y lige-
ros que los suministros de energía AC de la
misma clasificación KVA, lo cual significa que
las celdas de soldadura robótica de puntos de
hoy día presentan pistolas eficientes de solda-
dura MFDC de transformador integrado y aco-
plamiento cerrado
Las pistolas robóticas con antigua tecnolo-
gía AC requerían el uso de robots de cargas
más grandes o transformadores montados de
forma remota con cables bipolares de conduc-
ción dual y enfriados con agua. Las pérdidas
eléctricas en estos cables largos incrementaban
el costo en energía, restringían el movimiento
de la pistola de soldadura y requerían manteni-
miento.
Los controles de soldadura por resistencia
han también avanzado dramáticamente en
los últimos años… Primero con funciones to-
talmente programables y ahora con nume-
rosas características de retroalimentación y
monitoreo.
Las funciones de compensación y monito-
reo integradas en el control pueden ser impor-
tantes debido a que a menudo es imposible
distinguir visualmente una mala soldadura de
una buena. Sin embargo, una soldadura por re-
sistencia hecha apropiadamente deberá ser
más fuerte que el material base.
Ya que la soldadura por resistencia es a me-
nudo la manera más rápida y menos cara de
producir un producto, es importante entender
que hay más en el proceso de lo que se puede
ver. Numerosas variables entran en juego du-
rante una soldadura típica por resistencia; las
tres principales son magnitud del amperaje
(corriente de soldadura), duración del flujo de
la corriente (tiempo de soldadura), y presión
mecánica de forja (fuerza de soldadura).
Un técnico instalador de máquinas de sol-
dadura por resistencia debe entender el proce-
so y ajustar la máquina para empezar a soldar
en el extremo alto de un rango aceptable de va-
riables llamado un “lóbulo de soldadura” o ran-
go óptimo de parámetros. Entonces, aunque
los electrodos de cobre se desgasten, la resis-
tencia de la soldadura permanecerá aceptable.
Además, se puede usar una función paso a
paso de calor en el control para continuar ha-
ciendo buenas soldaduras por un periodo de
tiempo más largo.
Educar a los usuarios termina con el miste-
rio del proceso. La Alianza de Manufactura de
Soldadura por Resistencia (RWMA), un comité
permanente de la Sociedad Americana de Sol-
dadura (AWS), ha ofrecido durante mucho
tiempo una escuela de soldadura por resisten-
cia de dos días en conjunto con FABTECH. Adi-
cionalmente, varias empresas miembros de
RWMA ofrecen clases de entrenamiento.
Quizá el avance más emocionante durante
mis 43 años de carrera en la soldadura por re-
sistencia sea la denominación, que pronto será
lanzada, de Técnico Certificado AWS en Solda-
dura por Resistencia (CRWT). Ahora en su eta-
pa beta, el examen de 100 preguntas de opción
múltiple cobre todos los aspectos del proceso
de soldadura por resistencia y una nota de pase
le otorgarán a los técnicos un reconocimiento
profesional muy esperado. La esperanza de la
RWMA es que el programa de certificación
CRWT alentará al personal de la planta a bus-
car mayor conocimiento sobre el proceso de
soldadura por resistencia, lo cual deberá con-
ducir a una más alta calidad de soldadura y tra-
bajos mejor pagados.
EDITORIAL
Tom Snow
Presidente, Alianza
de Manufactura de
Soldadura de
Resistencia (RWMA)
“Quizá el avance
más emocionante
durante mis 43
años de carrera en
la soldadura por
resistencia sea la
denominación, que
pronto será
lanzada, de Técnico
Certificado AWS
en Soldadura por
Resistencia
(CRWT)”.
— Continúa en la página 62

TransCanada, Sierra Oil & Gas y Grupo TMM
propone nueva infraestructura de
almacenamiento y transporte de productos
de petróleo refinados en México
TransCanada, Sierra Oil & Gas y Grupo TMM anunciaron
recientemente que están proponiendo el desarrollo en con-
junto de infraestructuras de almacenamiento y transporte
para servir a la creciente demanda de productos refinados
como gasolina, diesel y combustible para aviones en la re-
gión central de México y en los mercados de los alrededores.
El proyecto propuesto de US $800 millones sería la mayor
inversión relacionada con productos refinados desde el esta-
blecimiento de la reforma energética México. Implica el
transporte de productos refinados en el centro de México
desde la costa del golfo, ayudando a la seguridad energética,
el empleo y el crecimiento económico en el país. TransCana-
da tendrá una participación del 50 por ciento en el proyecto,
Sierra Oil & Gas un 40 por ciento y Grupo TMM un 10 por
ciento.
El proyecto incluye un terminal marítima cerca de Túx-
pan, Veracruz para la descarga y distribución de productos
refinados, una tubería de aproximadamente 265 kilómetros
de productos refinados y una instalación de almacenamiento
y centro de distribución en el centro de México.
El terminal marítimo, con una profundidad de 14 metros,
incluirá cuatro posiciones de atraque. El terminal estará co-
nectado con la tubería y centros de distribución claves en la
región y ofrecerá bastidores para carga de camiones y acceso
de barcaza para dar servicio a la demanda de los otros puer-
tos de la costa del golfo. El número y tamaño de las embarca-
ciones que podrán recibir servicio al mismo tiempo le dan
una importante ventaja al proyecto con respecto a otros pro-
yectos en la región en términos de flexibilidad, rapidez y efi-
cacia.
La tubería, que transportaría cerca de 100,000 barriles
por día de productos refinados, es paralela al proyecto del
oleoducto de TransCanada recientemente galardonado en
Túxpan-Tula de gas natural, y ampliaría la infraestructura de
oleoductos de la compañía en México. El centro de distribu-
ción en el centro de México proporcionará conectividad a la
mayoría del mercado del Valle de México con acceso a las
principales autopistas y centros de distribución en el país.
Flores añade robustez a la ingeniería de servicio
de Dengensha México
Dengensha México (DGM) ha aumentado su capacidad de
soporte en la ingeniería de resistencia por soldadura me-
diante la adición de Raúl Ramiro Flores Rodríguez como in-
geniero de servicio técnico. La adición de Flores es un resul-
tado directo del crecimiento de la industria automotriz en
México y la respuesta directa de DGM a ese crecimiento con
un aumento de servicio al cliente y soporte de ventas.
Los clientes pueden contar con Flores en áreas que inclu-
NOTICIAS INTERNACIONALES

yen la aplicación del pro-
ducto, venta, instalación
y servicio. Ha sido espe-
cialmente preparado para
proporcionar una amplia
gama de servicios de for-
mación y apoyo de asis-
tencia técnica para los
clientes y empleados en
áreas que incluyen tam-
bién el uso del producto,
operación y manteni-
miento.
De acuerdo a Don Gri-
sez, president de Den-
gensha América, "Flores
tiene una formación en
ingeniería mecánica y
demuestra una amplia
comprensión de los principios de ingeniería técnica en sol-
dadura por resistencia para la fabricación de automóviles.
Raúl es una excelente adición a Dengensha en general, y en
especial nuestra subsidiaria Dengensha México, la cual sigue
creciendo”.
Flores se graduó con un título de ingeniería mecánica de
la Universidad de Guanajuato en 2012. Antes de su posición
con Dengensha México, él trabajó como comprador de abas-
tecimiento e ingeniero de mantenimiento en una instalación
de procesamiento de alimentos. Raúl reside en León, Méxi-
co, el mismo lugar que la sede de Dengensha México. Den-
gensha ofrece a los fabricantes automotrices, agrícolas y
generales una completa línea de equipos de soldadura por
resistencia.
SKS amplía su red global de filiales
El número de robots industriales crece vertiginosamente
en todo el mundo: según la IFR (International Federation of
Robotics, o Federación Internacional de Robótica), en el año
2015 se vendieron unas 240,000 unidades. De aquí al año
2018 se espera que haya 1,3 millones de robots industriales
Raúl Ramiro Flores Rodríguez
se une a Dengensha México
como ingeniero de servicio
técnico.
SKS amplía su operación en el continente Americano. (De
izquierda a derecha: David Aguirre, gerente para México;
Thomas Klein, gerente para Alemania, y David Marsh,
gerente para Estados Unidos).
Paramásinformación,visiteaws.org/adindex

trabajando en todo el mundo. Los mayores clientes siguen
siendo la industria automovilística y sus proveedores, con
predominio de las aplicaciones para soldadura. El consi-
guiente interés por la planificación, el asesoramiento y el
servicio técnico para tecnologías de soldadura por arco auto-
matizadas se alinea con las operaciones de SKS Welding
Systems GmbH, que se dispone a ampliar su organización.
A partir del 1 de agosto de 2016, los clientes y usuarios de
Estados Unidos, México y China tendrán acceso en sus sedes
a los conocimientos internacionales de la empresa de Kai-
serslautern con tres nuevas filiales. SKS cuenta además con
representantes en once países. En el año 2015 la exporta-
ción directa de sistemas de soldadura automatizados de la
fábrica de Kaiserslautern supuso más del 60% de la factura-
ción de la empresa. SKS está especializada en el campo de la
soldadura automatizada, sobre todo asistida por robots. La
empresa lleva más de 25 años desarrollando y fabricando
sistemas de soldadura completamente digitales. La empresa
de Kaiserslautern ha adquirido sus conocimientos y su expe-
riencia en soldadura basada en robots en estrecha coopera-
ción con fabricantes de la industria automovilística y sus
proveedores. De este modo ha sido posible desarrollar, por
ejemplo, procesos de soldadura como microMIG y KF-Puls
para el ensamblaje de láminas delgadas.
La sede de la compañía en México está localizada en
León, Guanajuato: David Aguirre, sales@mx.sks-
welding.com; móvil +52 6621 555838. www.mx.sks-wel-
ding.com.
Capilla® GmbH busca distribuidores en
el campo de soldadura
Capilla® GmbH de Leopoldshohe, Alemania, se encuentra
en la actualidad en pleno proceso de expansión internacional
y está buscando distribuidores en Sudamérica. Con una am-
plia experiencia de más de 50 años, capilla® desarrolla, fabri-
ca y distribuye materiales y consumibles de soldadura. Los
modernos sistemas logísticos de capilla® Deutschland per-
miten una rápida entrega de productos, ya sea en pequeñas
o grandes cantidades. La compañía dispone de un equipo de
desarrollo con laboratorio de análisis propio para productos
y soluciones a la medida.
Tanto para la soldadura manual con electrodos como para
soldaduras MAG, MIG, WIG, y UP o con alambre de relleno,
capilla® ofrece materiales de soldadura para todos los proce-
sos. “Para nosotros es importante que nuestros distribuido-
res tengan mucho en común con nosotros. Además de la ca-
lidad, nuestra firma en Alemania posee valores como la leal-
tad, la confianza y una colaboración amistosa, velando por el
alto grado de satisfacción y admiración hacia capilla® por
parte de sus colaboradores”, comenta su director general
mientras describe el concepto.
Para mayor información, diríjanse a Karsten Schüne-
meier, directora de ventas internacionales, info@capilla-
gmbh.de / www.capilla-gmbh.de.
Capilla se presentó en la reciente exposición AWS
Weldmex en México, donde hicieron buenos contactos,
pero la compañía continúa su búsqueda de distribuidores
tanto para México como para otros países sudamericanos.
¿Quisiera anunciarse
en el Welding Journal
en Español?
Sandra Jorgensen
(305) 443-9353, ext. 254,
o por correo-e: sjorgensen@aws.org;
o contacte a
Carlos Guzmán, ext. 348,
o por correo-e: cguzman@aws.org
Capacitación y Certificación en
Soldadura por AWS
DALUS es una empresa autorizada
como
por la American Welding Society.
Certificaciones de AWS:
CW/ELW
CWE
CWI/SCWI
CWS
CWR
CWF
CWSR
CWEng
Soldadores
Educadores
Inspectores
Supervisores
Radiólogos
Fabricantes
Representantes de Ventas
Ingenieros
DALUS, S.A. DE C.V.
Av. Kalos 117, Parque Industrial Kalos
MONTERREY NL - MEXICO
01 (81) 8386-1717
E-mail: info@dalus.com WEB: www.dalus.com
WJ

Alimentabilidad del metal
de aporte de aluminio
R: Primero, me gustaría decir que estás
totalmente en lo correcto con tu com-
paración entre la soldadura con arco de
tungsteno protegido con gas (GTAW) y
la soldadura por arco metálico protegi-
do con gas (GMAW) para el aluminio.
En algunas aplicaciones de material
más delgado, como juntas de ranura
que requieren penetración de junta
completa de un lado y trabajo más
complejo que requiere control preciso
de las características del perfil de solda-
dura y penetración, el proceso GTAW
puede probar ser excepcional. Sin em-
bargo, para la fabricación estructural
general, donde la gran mayoría de las
soldaduras son soldaduras de filete, la
GMAW ha probado proporcionar tanto
calidad excepcional como soldadura de
alta productividad en estructuras de
aluminio.
Habiendo dicho eso, la alimentabili-
dad del alambre de soldadura de alumi-
nio al usar GMAW es probablemente el
problema más común que se vive al
cambiar de GMAW de acero a aluminio.
La alimentabilidad es mejor descrita
como la habilidad de alimentar consis-
tentemente y sin interrupción el alam-
bre de soldadura embobinado cuando
se usa GMAW. La alimentabilidad es un
asunto mucho más significativo con el
aluminio que con el acero (ver Fig. 1
para algunas consideraciones para la
alimentabilidad mejorada).
Las diferencias entre alimentar ace-
ro y aluminio se deben principalmente
a la diferencia entre las propiedades
mecánicas de los dos materiales. Los
alambres de soldadura de acero son
más rígidos, pueden alimentarse más
fácilmente por distancias más grandes,
y toleran mucho mejor el maltrato en
comparación con los alambres de solda-
dura de aluminio. El aluminio es más
blando, más susceptible a deformarse o
producir virutas durante la operación
de alimentación y, consecuentemente,
requiere mucho más atención cuando
se selecciona y se prepara un sistema de
alimentación para GMAW.
La alimentabilidad es una considera-
ción importante para todas las aplica-
ciones GMAW, pero puede volverse aún
más problemática al usar alambres de
diámetros pequeños, y las aleaciones
más blandas de aluminio tales como la
1100 y 4043, al compararse con las ale-
aciones más duras tales como la 5356 y
5183. Los problemas de alimentabili-
dad a menudo se expresan en forma de
alimentación irregular del alambre irre-
gular o su recalentamiento (la fusión
del alambre de soldadura hacia dentro
de la punta de contacto en cuestión).
¿Cómo podemos prevenir los
problemas de alimentabilidad?
Para prevenir los problemas excesi-
vos con la alimentabilidad de esta natu-
raleza, es importante comprender el
sistema de alimentación completo y su
efecto en el alambre de soldadura de
aluminio. Veremos cada área del siste-
ma de alimentación para determinar
las importantes diferencias entre un
sistema de alimentación diseñado para
GMAW de aluminio y otro de acero.
Ajustes del freno de la bobina. Si
comenzamos con el extremo de la bobi-
na del sistema de alimentación, debe-
mos primero considerar los ajustes del
freno. La tensión del ajuste del freno
debe retrocederse a un mínimo absolu-
to. Debe tener solamente la presión su-
ficiente de freno para prevenir que la
bobina corra libremente cuando se
quiere parar la soldadura. Toda presión
por encima de esto incrementará el po-
tencial de problemas de alimentación y
recalentamientos. Los sistemas de fre-
nado electrónico y las combinaciones
mecánicas y electrónicas han sido des-
arrolladas para proporcionar mayor
sensibilidad dentro del sistema de fre-
nado y son particularmente útiles para
la alimentación mejorada de alambre
de aluminio.
Revestimientos y guías de alambre.
Es muy importante que los revesti-
mientos, así como también las guías de
la entrada y salida (los cuales están he-
PREGUNTAS Y RESPUESTAS — ALUMINIO
P: Tengo un pequeño taller de fab
ricación de soldadura el cual está
en expansión. He estado usando
soldadura por arco metálico prote
gido con gas (GMAW) durante mu
chos años para soldar acero.
Recientemente he estado viendo
que más proyectos en aluminio
están a mi disposición. Para mi
primer proyecto pequeño en alu
minio, usé soldadura por arco de
tungsteno protegido con gas
(GTAW) y tuve buen éxito. De
safortunadamente, aunque la
GTAW produce soldaduras de muy
buena calidad en aluminio, el pro
ceso tiende a ser muy lento en
comparación con la GMAW. Para
mejorar la productividad, decidí
usar GMAW para la mayoría de
mis proyectos futuros de aluminio.
Mi dilema: Estoy encontrando difí
cil alimentar el alambre de alu
minio a través del sistema de
alimentación GMAW. Con frecuen
cia tengo problemas con el equipo
tales como la fusión del alambre
de soldadura de aluminio con la
punta de contacto, lo cual requiere
desarmar el sistema de ali
mentación y remplazar de la punta
de contacto. Estos problemas con
sumen tiempo y son costosos.
¿Hay alguna forma de que yo
pueda mejorar esta situación?
POR TONY ANDERSON
Fig. 1 — Consideraciones para la alimentación mejorada del aluminio.
Ajuste de freno – baja tensión
Rodillos de tracción alineados
Rodillos de tracción alineados
Presión mínima
de rodillos de
tracción
Rodillos de tracción
con ranura en U
Guías no metálicas Revestimiento no
metálico de teflón
o nylon

chos típicamente de material metálico
cuando se usan para un sistema de sol-
dadura de acero), estén hechos de ma-
terial no metálico tales como Teflón
TM o nylon para prevenir la abrasión y
la formación de virutas del alambre de
aluminio durante la operación de ali-
mentación.
Rodillos de tracción. Solamente de-
berán usarse los rodillos de tracción
que hayan sido específicamente diseña-
dos para la alimentación de aluminio.
Estos tendrán contornos tipo U con
bordes achaflanados y sin filo. No uses
rodillos de tracción moleteados o con
ranuras en forma de V, los cuales se
usan algunas veces para el acero, para
alimentar aluminio. Los rodillos de
tracción para alimentar aluminio debe-
rán ser lisos, alineados y habrán de pro-
porcionar la presión correcta del rodillo
de tracción. Los rodillos de tracción que
tienen bordes filosos pueden generar
virutas del alambre blando de aluminio.
Estas virutas pueden acumularse den-
tro del sistema de alimentación y cau-
sar recalentamientos debido a los tapo-
neos dentro del revestimiento. La pre-
sión excesiva del rodillo de tracción y/o
la mala alineación de los rodillos de
tracción pueden deformar el alambre
de aluminio e incrementar el arrastre a
través del revestimiento y la punta de
contacto, lo cual además podría causar
recalentamientos.
Puntas de contacto. El diámetro in-
terno de la punta de contacto y la cali-
dad son de gran importancia. Deberás
usar solamente puntas de contacto que
estén hechas específicamente para la
soldadura con alambre de aluminio, con
perforaciones internas tersas y sin viru-
tas filosas en los extremos de entrada y
salida de las puntas, lo cual puede fácil-
mente raspar las blandas aleaciones de
aluminio. El diámetro del orificio de la
punta de contacto debe ser aproxima-
damente de 10 a 15% más grande que
el diámetro del electrodo.
Calidad del metal de aporte de alu
minio. La cualidad del metal de aporte
de aluminio que se usa para la GMAW
puede tener influencia sobre las carac-
terísticas de la alimentabilidad. La ter-
sura de la superficie, el control del diá-
metro del alambre y el tratamiento fi-
nal del mismo durante la operación de
embobinado puede contribuir o contra-
rrestar a la habilidad de entregar con
facilidad el alambre mediante el siste-
ma de alimentación. Las características
consistentes de calidad del alambre de
soldadura de aluminio deben tomarse
en cuenta para reducir al mínimo los
problemas de alimentabilidad.
Seleccionando el tipo de sistema de
alimentación. En la alimentación de
alambre de aluminio, existen cuatro sis-
temas de alimentación: sistemas ali-
mentadores de empuje, sistemas ali-
mentadores de arrastre, sistemas ali-
mentadores de empuje arrastre y siste-
mas de alimentación de pistola con bo-
bina o carrete. La elección del sistema
de alimentación más adecuado para
cada aplicación se basa en el tipo de sol-
dadura (de uso rudo o uso ligero), la
medida del electrodo y la aleación (diá-
metro grande o pequeño / metal de
aporte duro o blando), y la necesidad de
un conduit largo y flexible, y la impor-
tancia de reducir al mínimo los costos
de electrodos (el alambre de diámetros
más grandes es generalmente de menor
precio que el de diámetro más peque-
ño). Las demandas de las aplicaciones
de soldadura varían ampliamente y el
costo de cada sistema de alimentación
también varía. Así mismo, el costo del
tiempo de inactividad a causa de pro-
blemas de alimentación y el remplazo
de partes puede ser significativo. Por

estas razones, deberás elegir el sistema
de alimentación que mejor se adecua a
tu aplicación e instalarlo para optimi-
zar su capacidad de alimentación.
Alimentadores solamente de empu
je y arrastre. Estos sistemas general-
mente se limitan a una longitud prácti-
ca de cerca de 12 pies. Con los alimen-
tadores de empuje, el límite de la dis-
tancia de alimentación es un resultado
de la flexibilidad del alambre de alumi-
nio y su tendencia a torcerse y doblarse
en el revestimiento. Con los alimenta-
dores de arrastre, es un resultado de un
rápido incremento en el arrastre de la
fricción en el revestimiento, particular-
mente si hay dobleces en el conduit.
Alimentadores empujearrastre.
Este sistema de alimentación se des-
arrolló para sortear los problemas de
alimentación experimentados por otros
sistemas, y estos sistemas son el méto-
do más positivo de alimentar alambre
de soldadura de aluminio. Los sistemas
empuje arrastre pueden mejorar la ali-
mentabilidad en muchas aplicaciones y
con frecuencia son esenciales para ope-
raciones más críticas/especializadas ta-
les como aplicaciones automatizadas y
robóticas para asegurar la alimentabili-
dad consistente. Aunque típicamente
más caro que otros sistemas de alimen-
tación, el sistema empuje-arrastre es
un una ventaja definitiva al ayudar con
la alimentabilidad del alambre de solda-
dura de aluminio.
Sistema de alimentación de pistola
con carrete. Este sistema es usualmen-
te diseñado para usar carretes de 1 libra
de alambre montados en la pistola. Es-
tas pistolas son generalmente enfriadas
con aire y se limitan a medidas de alam-
bre pequeñas y al servicio de uso ligero.
Debido a su clasificación de corriente
relativamente baja, no son perfecta-
mente adecuados para la soldadura de
producción continua de uso rudo, pero
a menudo son bastante efectivas para
la soldadura de puntos y otras aplica-
ciones de uso ligero.
Equipo de soldadura. Tomar un sis-
tema GMAW diseñado y usado para
acero e intentar convertirlo para usarlo
con aluminio no siempre pudiera ser el
método más efectivo ni el más simple
de crear un sistema confiable GMAW
de aluminio. La mayoría de los fabri-
cantes de equipo de soldadura hoy ha-
cen sistemas GMAW dedicados a la sol-
dadura de aluminio. Estos sistemas tie-
nen equipo de alimentación específica-
mente diseñado y configurado para
alambre de soldadura de aluminio, y
además tienen suministros de energía
programados para los varios tipos de
alambre de soldadura de aluminio.
Conclusión
Al cambiar de soldar acero a soldar
aluminio con GMAW, para la óptima
alimentabilidad del alambre, se deben
tener en cuenta los siguientes puntos:
Alambres de acero — rígidos, se ali-
mentan más fácilmente por una distan-
cia mayor y toleran mucho mejor el
abuso mecánico.
Alambres de aluminio — más blan-
dos, a menudo más susceptibles a la
abrasión, requieren más atención al
comprar e instalar el sistema de ali-
mentación.
Ajustes del freno del carrete o bo-
bina — tensión ajustada al mínimo, so-
lamente la suficiente presión de freno
para evitar que el carrete corra libre al
parar.
Revestimiento y guías de entrada y
salida — hechos de materiales no me-
tálicos tales como Teflón TM, nylon, o
plástico para evitar la abrasión o las vi-
rutas.
Rodillos de tracción — diseñados
específicamente para aluminio, contor-
nos de tipo U con bordes achaflanados,
rodillos alineados y ajustados para pro-
porcionar la presión correcta del rodillo
de tracción.
Puntas de contacto — necesitan
hacerse específicamente para aluminio,
perforaciones internas tersas, pulidas,
sin rebabas filosas y diámetro de orifi-
cio de 10 a 15% más grande que el
alambre.
Calidad de alambre de soldadura
— limpieza, tersura de la superficie del
alambre y control del diámetro del
alambre.
Tipo de sistema de alimentación
— la aplicación más apropiada, siste-
mas de alimentación de empuje, de
arrastre, de empuje arrastre, o de pisto-
la con carrete. WJ
TONY ANDERSON es director de tecnología
de aluminio, ITW Welding Norte América. Es
miembro del Instituto Británico de Sol
dadura (TWI), ingeniero certificado reg
istrado con el Consejo Británico de
Ingeniería, y desempeña varios puestos en
comités técnicos AWS. Es presidente del
Comité de Consejo Técnico de la Asociación
del Aluminio para Soldadura y autor del
libro Soldando Aluminio Preguntas y Re
spuestas actualmente disponible mediante
AWS. Sus preguntas pueden ser enviadas a
Mr. Anderson c/o Welding Journal, 8669 NW
36th St., #130, Miami, Florida 331666672;
tony.anderson@millerwelds.com.

La Sociedad Americana de Soldadura (AWS) cuenta con
una creciente red de agentes internacionales quienes se en-
cargan de impartir los exámenes necesarios para obtener las
certificaciones ofrecidas por la AWS. La mayoría de ellos
ofrecen completos seminarios para preparar a los aspirantes
con el fin de que puedan presentar y aprobar los exámenes.
Gracias al éxito que la AWS ha tenido con la exposición
anual AWS Weldmex (la cual es parte de la exposición FAB-
TECH México), el país se ha convertido en uno de nuestros
principales aliados en la promoción de las certificaciones
AWS a nivel internacional, y es uno de los países en donde
en este momento hay más individuos certificados y empre-
sas acreditadas fuera de Estados Unidos.
A continuación les presentamos una entrevista con Lore-
na Garza, directora general de DALUS, uno de nuestros
agentes autorizados en la ciudad de Monterrey, Nuevo León.
¿Cuándo se formó DALUS y cómo nació la idea
de establecer un centro de capacitación y
certificación?
La idea nace de un sondeo que hicimos en Monterrey, que
tuvo como resultado un déficit enorme en el nivel de capaci-
tación de mano de obra especializada en el área industrial.
Ahondando un poco más en el tema, nos entrevistamos con
empresas de capital extranjero que estaban operando en el
área de Monterrey. Esto reveló que hay una falta de personal
especializado en soldadura por un lado; y en segundo lugar,
personal capacitado en el área de electrónica. Era lógico pen-
sar en establecer un centro de capacitación y desarrollo de
estas dos áreas en un lugar que tuviera fácil acceso, con
transporte público y cercano a las áreas industriales en
Monterrey.
¿Cómo surgió la idea de hacerse agentes de la
AWS y desde cuando lo son?
Al mismo tiempo pusimos empeño en buscar a las insti-
tuciones internacionales que fijan los estándares y niveles de
conocimiento requeridos para otorgar diplomas o certifica-
ciones de los conocimientos y prácticas obtenidas. En esta
época, hicimos contacto con la AWS en Miami, y con la Asso-
ciation Connecting Electronics Industries (IPC). Logramos
en ambas instituciones el apoyo requerido, quienes con el
tiempo nos darían la credibilidad y la capacidad para cumplir
con nuestros propósitos.
A principios del año 2000 estábamos listos para dar los
primeros pasos que nos llevaría a formar personas con los
conocimientos y las prácticas para avalarlos como técnicos
certificados en estas disciplinas.
¿Quién es el típico cliente de DALUS?
El cliente de DALUS es la empresa que tiene la necesidad
de mejorar la calidad de sus productos y la productividad de
sus empleados dedicados a la actividad de soldadura.
Además de certificación de personal ya empleado
por una empresa, ¿cómo se beneficiaría un
individuo que trabaje por su cuenta?
DALUS orienta también a aquellas personas que trabaja-
ban por su cuenta, para seleccionar adecuadamente el proce-
so de certificación utilizando los WPS (Procedimientos de
Soldadura) precalificados de AWS para su prueba de certifi-
cación, ya que esto significa un mejor salario y/o conseguir
empleo fácilmente.
¿Cuáles son las certificaciones más populares?
La certificación más demandada por los soldadores son
en los procesos GMAW, GTAW y SMAW. Y a nivel de inspec-
tor, la certificación de los inspectores de soldadura (CWI).
¿Qué recomendaciones tienen para los
aspirantes?
Que soliciten en la empresa donde trabajan la oportuni-
dad de ser entrenados, y para esto DALUS ofrece realizar un
examen de diagnóstico, tanto teórico como práctico, y la ca-
pacitación para lograr en corto tiempo el objetivo trazado.
AGENTES INTERNACIONALES
De izquierda a derecha: Horacio Navarro, Inspector
SCWI; Lorena Garza, Directora General; y Erik Jurgensen,
Presidente.
DALUS: ofreciendo capacitación de
primera en Monterrey

Háblanos de algunos casos exitosos donde una
compañía o individuo se hayan beneficiado al
certificarse con la AWS.
Una compañía de origen extranjero estableció su opera-
ción en el área metropolitana de Monterrey y envió a sus
soldadores para entrenarse y certificarse en el programa
ELW (entry level welder, o soldador de nivel básico) bajo el
estándar QC-10 (que es un programa de 340 horas), pero la
compañía terminó su operación en México antes de que los
soldadores concluyeran su entrenamiento. DALUS apoyó a
ese grupo de soldadores para que concluyeran con éxito su
programa ELW. Los soldadores certificados fueron contrata-
dos en el extranjero a través del Consulado Americano de
Monterrey, con visas de trabajo indefinidas.
Otro caso de éxito fue de un cliente muy importante para
DALUS quién decidió invertir en la capacitación y certifica-
ción de sus soldadores para bajar costos de producción, re-
trabajo y horas extras en un 25%. Su sorpresa fue que se
ahorró el 65% de gastos de producción.
Una política de DALUS, y la base de nuestro éxito, siem-
pre ha sido dar la atención personalizada a cada uno de
nuestros participantes, que en cualquier de nuestros cursos
incluye no sólo cuestión técnica de soldaduras, sino mejorar
la actitud para ello. Contamos con instructores certificados
de tiempo completo y con amplia experiencia.
Para más información acerca de DALUS, visite la página
www.dalus.com, o llame al 01 (81) 83861717. WJ

E
l prevalente chillido de una má-
quina de motor para soldadura,
montada en un camión, rever-
bera a través del frío aire glacial del
Ártico a medida que la luz del arco
de soldadura por arco metálico pro-
tegido con electrodo recubierto
(SMAW) baila en la tundra cubierta
de nieve como una aurora boreal en
un cielo sin nubes. Los arcos y las
chispas de la soldadura representan
una ciencia y habilidad vital que da
apoyo a los esfuerzos de ingeniería
para la industria del petróleo y el gas
en Alaska — Fig. 1.
La ejecución de los proyectos para
petróleo/gas conlleva a muchos tipos
de aplicaciones de soldadura para
apoyar operaciones energéticas te-
rrestres y marinas. Los procesos de
SMAW, soldadura por arco de tungs-
teno protegido con gas, soldadura
por arco con electrodo con núcleo de
fundente (FCAW) y soldadura por
arco metálico protegido con gas
(GMAW) son utilizados sobremane-
ra por contratistas y talleres regiona-
les de fabricación. La doble unión de
largos de tubo de 40 pies (12.2 m) se
logra predominantemente mediante
soldadura por arco sumergido
(SAW). Sin embargo, en locaciones
Soldando tubos en
condiciones de clima extremas
Se discuten
consideraciones
prominentes de
ingeniería en
soldadura para
apoyar proyectos
de gas y petróleo
en Alaska
POR WILLIAM C. LAPLANTE
Fig. 1 — Soldadores aplicando sus destrezas en sitios de trabajo de proyectos.

remotas tales como el Complejo Termi-
nal Marina Valdez o la Ensenada de
Cook, el caballito de batalla de los
procesos de soldadura es la SMAW —
Fig. 2.
Previo al lanzamiento del proyecto
y el inicio de un arco, se requieren los
procedimientos de soldadura califica-
dos. Este artículo se centra en las con-
sideraciones clave en ingeniería de sol-
dadura encontradas en el proceso de
Registro de Cualificación de Procedi-
mientos (PQR) para apoyar iniciativas
de proyectos de petróleo y gas.
Proyectos
En Alaska, la ingeniería en soldadura
juega un papel crucial en la fabrica-
ción, mantenimiento, reparación/
restauración y alteración de
1) el Sistema de Tuberías Trans
Alaska (TAPS) de 800 millas de largo;
2) tubería y maquinaria de instala-
ciones de producción de petróleo/gas;
3) equipo de campos petroleros ta-
les como carcasas, cabestrantes Braden
y un sinnúmero de válvulas y adita-
mentos que requieren revestimientos
endurecedores o enchapado;
4) sistemas de tubería para agua de
mar;
5) tubería y equipo para estaciones
de flujo o sitios de perforación;
6) cruces de tubería para vías nave-
gables, puentes para vehículos, tan-
ques de almacenamiento y buques;
7) plataformas de equipo, estructu-
ras de construcción y una infinidad de
montajes de soporte de tubos vertica-
les y horizontales; y
8) sistemas de tuberías y líneas de
tuberías para gas natural.
En adición, para cada actividad de
soldadura respectiva, hay una necesi-
dad correspondiente para la inspección
de soldadura. En consecuencia, se re-
quiere la realización de la inspección
visual de soldadura por los Inspectores
Senior Certificados de Soldadura y los
Inspectores Certificados de Soldadura
AWS, y la utilización de tecnologías de
examinación no destructiva (NDE), in-
cluyendo radiografía, ultrasonido, par-
tículas magnéticas, penetrante, y eva-
luación de fugas por personal ASNT
NDT Nivel II/III.
Proceso PQR
Los registros de cualificación de
procedimientos (PQRs) utilizados para
aplicaciones estructurales de proyectos
y en la construcción de tuberías y líne-
as de tuberías deben demostrar que el
proceso de soldadura propuesto es ca-
paz de producir una junta de soldadura
que cumplirá con el diseño de servicio
especificado y los requerimientos de
desempeño de la soldadura. Para las
aplicaciones de servicio de Alaska y el
Ártico, se le da importancia a la dili-
gencia e integridad del proceso de PQR
y a la exactitud del documento PQR.
La importancia de desarrollar un
PQR comprehensivo es para asegurar:
1) la reproducibilidad de las varia-
bles de soldadura del PQR durante
toda la soldadura de producción; esto
es, que basándose en el registro de las
variables de soldadura reales emplea-
das durante el proceso PQR para lograr
una junta de conformidad, se pueda
redactar una WPS detallada para pro-
porcionar dirección durante toda la
soldadura de producción;
2) que la junta de soldadura cumpla
con los requerimientos de desempeño
y el diseño de servicio
intencionado/especificado llevando a
cabo un análisis químico e inspección
NDE rigurosos así como también ensa-
yos ambientales, metalúrgicos y mecá-
nicos de acuerdo al ASTM G48 (Ref. 1)
y (Ref. 2). Las siguientes consideracio-
nes de ingeniería de soldadura encon-
tradas en el proceso PQR son clave.
Ensayos de tenacidad
a la fractura
Donde la mayoría de los materiales
de la soldadura son aceros de baja alea-
ción y al carbón, durante la cualifica-
ción del proceso es importante cumplir
con los requerimientos de tenacidad a
la fractura especificados por una auto-
ridad en ingeniería. Las soldaduras en
servicio a la intemperie están sujetas
al amargo frio ártico y a los glaciales
inviernos de Alaska durante periodos
prolongados, así como también a acti-
vidad sísmica potencial — Fig. 3. Por
ello, dependiendo de la aplicación es-
Fig. 2 — Trabajo de proyecto remoto en los campos petroleros de la Bahía Prudhoe y el Río Kuparuk utilizando SMAW.

tructural o de tubería, se llevan a cabo
pruebas de impacto de tenacidad a la
fractura Charpy en V (CVN) de confor-
midad con los códigos AWS o API Es-
tándar 1104, Sección IX del Código
para Contenedores bajo Presión y Cal-
deras ASME.
Para un proyecto, una autoridad re-
sumirá los ensayos CVN y los criterios
de aceptación tales como la temperatu-
ra de la probeta (v.g., -50˚F/–46˚C), y la
energía mínima de impacto en pies-li-
bra/Joules que la probeta debe tolerar.
En adición a las pruebas CVN, la
prueba de desplazamiento de la aper-
tura en la punta de la grieta (CTOD)
pudiera utilizarse para evaluar la tena-
cidad a la fractura. La prueba CTOD de
soldadura circunferencial de tubería se
realiza de conformidad con el API Es-
tándar 1104. Una autoridad en inge-
niería especificará los criterios míni-
mos de aceptación. Sin embargo, a di-
ferencia de la prueba CVN, la prueba
CTOD emplea el grosor total de la pa-
red/placa de la juta de soldadura como
especímenes. La información sobre te-
nacidad a la fractura CTOD y Charpy
en V se encuentra disponible a través
de los códigos/estándares de soldadura
y ASTM E23 (Ref. 3), ASTM A370
(Ref. 4) y ASTM E1820 (Ref. 5).
Dureza, templabilidad y
agrietamiento inducido por
hidrógeno
En la utilización de aceros bajos en
aleación y al carbono en regiones de
clima frío y/o cuando los materiales se
utilizan en un ambiente de servicio
ácido de H2S, una gran preocupación
es el agrietamiento en el depósito de
soldadura/zona afectada térmicamen-
Fig. 3 — A — soldadura de acople en carrete con pestaña o reborde de 48 pulgadas
de diámetro; B — soldadura de tubo en una zanja de nieve.
A
B
La fabricación de tubos y
tubería involucra la utiliza-
ción de un rango de medidas
de tubos desde 1 a 60 pulga-
das de varios grosores de pa-
red, que van desde la Cédula
10 a la 160, incluyendo API
5L (Ref. A) Grados X52, X60,
y X65; ASTM A333 Grado 6;
y aleaciones cromo molibde-
no ASTM A335: Grados P5,
P9, P11, P22, y P91. En adi-
ción, aleaciones de tubo que
consisten de aceros inoxida-
bles dúplex (v.g., 2205,
2507), aceros inoxidables
austeníticos (v.g., se emple-
an TP 304L, TP 316L, y co-
bre níquel (v.g., 90/10). Los
materiales para la construc-
ción de pozos en campos pe-
troleros comprenden: API
5CT (Ref. B) Grados L80,
N80, J55, K55, y P110. Los
marcos estructurales, sopor-
tes de tubos y los tanques de
almacenamiento incluyen
placa y formas estructurales
de aceros bajos en aleación y
al carbón: ASTM A1011,
A516, A633, A36, y A572.
Materiales de
proyecto

te (ZAT). Más específicamente, los ace-
ros están en riesgo de agrietamiento
inducido por hidrógeno (HIC), al cual
se le refiere también como “agrieta-
miento asistido por hidrógeno” (HAC)
o “agrietamiento en frío”.
Para que ocurra el HIC, se deben
dar tres condiciones simultáneamente,
la disponibilidad de
1) una microestructura susceptible;
2) tensión de tracción actuando so-
bre la soldadura; e
3) hidrógeno en la soldadura.
Una microestructura susceptible exhi-
be características de dureza y templa-
bilidad. Esto es, a medida que el conte-
nido de aleación incrementa y/o el
contenido de carbón aumenta, la tem-
plabilidad del depósito de
soldadura/ZAT incrementa. Tanto la
templabilidad como la dureza del ma-
terial incrementan a medida que incre-
menta el contenido de carbón. La du-
reza es inversamente proporcional a la
soldabilidad, mediante lo cual, el po-
tencial para HIC se incrementa a medi-
da que se incrementa la dureza y tem-
plabilidad del depósito de
soldadura/ZAT. Aliviar las condiciones
de HIC en un clima frío y/o en un am-
biente ácido de servicio es decisivo.
Por ejemplo, en lo relacionado a PQRs,
NACE MR0175/ISO 15156-1 restringe
los límites máximos aceptables de de-
pósito de soldadura/ZAT para aceros
de baja aleación y al carbón a 22 dure-
za Rockwell C /250 dureza Vickers
(Ref. J).
Para aplicaciones de con-
tenedores, estructurales, de
tubos y líneas de tubería, se
emplean varios códigos, es-
tándares y reglamentos re-
levantes, incluyendo los si-
guientes:
• Estándares API 1104
(Ref. C), 650 (Ref. D), y 653
(Ref. E)
• Códigos AWS D1.1 (Ref.
F), D1.5 (Ref. G), D1.6 (Ref.
H), y D1.8 (Ref. I)
• Códigos NACE teles
como MR0175/ISO 15156-
1 (Ref. J), MR0103 (Ref. K),
y SP047215 (Ref. L)
• Secciones de Códigos
ASME para Contenedores a
Presión y Calderas VIII
(Ref. M), IX (Ref. N), y códi-
gos de construcción B31.3
(Ref. O), B31.4 (Ref. P), y
B31.8 (Ref. Q)
• Regulaciones del Depar-
tamento de Transportación
(DOT) (v.g., CFR-49-195
(Ref. R) para las tuberías
pertinentes.
Un PQR y una especifica-
ción de procedimiento de
soldadura (WPS) se basan
en el cumplimiento de los
requerimientos respectivos
del código/estándar. Adicio-
nalmente, los PQRs/WPSs
deben ser de conformidad
con la autoridad en ingenie-
ría y todos los requerimien-
tos regulatorios aplicables
del DOT. Los códigos NACE
aplican para el control y
prevención de la corrosión,
inclusive cuando los mate-
riales están sujetos a am-
bientes ácidos de servicio
de ácido sulfhídrico (H2S).
Códigos, estándares
y reglamentos de
soldadura para
proyectos
Fig. 4 — Soldadura en campo petrolero de tubo API 5L X65 de diferentes diámetros y
grosores de pared.

Evaluando la soldabilidad
La composición de carbono y un
acero de baja aleación cambia la dureza
y templabilidad. Acto seguido, para
evaluar la susceptibilidad al HIC y la
soldabilidad de un metal, este autor re-
comienda que dependiendo del conte-
nido de carbono del metal, se puede
calcular el valor CEPCM o CEIIW de
equivalente de carbono y se incluya en
el PQR. El valor CEIIW o CEPCM pro-
porciona un indicador de la soldabili-
dad del metal base sustentado en la
dureza y la templabilidad. Como se de-
fine en API 5L (Ref. 2), el valor CEIIW
se calcula (Ecuación 1) cuando el con-
tenido de carbono del metal base es
>0.12%. Además, como lo denota API
5L, el valor CEPCM se calcula (Ecua-
ción 2) cuando el contenido de carbo-
no del metal base es ≤0.12%. Para cada
ecuación, se calcula el equivalente de
carbono respectivo para
1) evaluar la soldabilidad del metal
base;
2) estimar las temperaturas de in-
terpaso y precalentamiento mínimas; y
3) aproximar la tasa de enfriamien-
to crítica mínima requerida para miti-
gar la formación de martensita sin
templar.
CEIIW
= C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5
+ (Ni + Cu)/15
[C > 0.12%] (1)
CEPCM
= C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20
+ Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B
[C ≤ 0.12%] (2)
Debido a lo significativo de la dureza y
templabilidad, las ecuaciones del equi-
valente de carbono se citan en los códi-
gos/estándares de soldadura (Ref. 6).
Al utilizar las ecuaciones, es prudente
siempre vigilar
1) el contenido real de carbono (C)
del metal base y el valor de dureza;
2) el nivel de restricción de la junta
de soldadura; y
3) el método de control de hidróge-
no.
La Figura 4 muestra una soldadura
de tubo donde el valor CEIIW
para el
tubo API 5L X65 es 0.43 (Ref. 6).
Aliviando el HIC
Bastante del control de hidrógeno e
información de HIC se encuentran dis-
ponibles en libros de códigos, artículos
y manuales. Los métodos anotados a
continuación están basados en la litera-
ture y lecciones aprendidas de fracasos
de soldadura. Para aliviar las condicio-
nes para el depósito de soldadura/HIC
de la microestructura de la ZAT, se
debe saber que existen relaciones de si-
nérgia entre las variables de soldadura
— Fig. 5. Al cualificar un PQR, particu-
larmente para una region de clima frío
y/o un ambiente ácido de servicio, es
Fig. 5 — Soldadura circunferencial completa en la montura de refuerzo en una tube-
ría de 20 pulgadas de diámetro.
• Asegurar que los solda-
dores/tuberos cumplan con
los requerimientos de cuali-
ficación de desempeño
• Conducir capacitación
en técnicas, materiales, y ca-
lidad en mano de obra
• Proteger al personal y el
área de trabajo de soldadura
durante las actividades de
construcción (ver la figura
de abajo)
• Especificar/planear los
procesos para equipo, con-
sumibles y herramental
para la aplicación (ver figura
de abajo)
• Cualificar PQRs/WPSs
que cumplen con el
código/estándar, autoridad
en ingeniería y estipulacio-
nes del DOT
Puntos cruciales del
proyecto: ingeniería
de soldadura
(Superior) Para la construcción
líneas de tubería, se usan tracto-
res de pluma lateral para llevar
refugios de soldadura de junta a
junta para proporcionar protección
del clima ártico a la tripulación de
soldadura. (Inferior) Aparejos de
soldadura de un constructor de
líneas de tubería.

importante que los ingenieros en sol-
dadura tengan cuidado de
• Reducir el esfuerzo de la junta de
soldadura reduciendo al mínimo la res-
tricción de la junta, las soldaduras de-
masiado grandes, o el uso de secuen-
ciación inadecuada del cordon de sol-
dadura.
• Entender el ambiente de servicio
de la soldadura y los materiales que se
proponen usar. Evita una microestruc-
tura susceptible a través del control de
la composición del metal base/metal
de aporte de soldadura — escrudiñar
los valores de dureza.
• Calcular el valor CEIIW
or CEPCM
para ofrecer un indicador de la soldabi-
lidad del metal base basado en la dure-
za y la templabilidad.
• Utilizar prácticas bajas en hidróge-
no: FCAW con un gas de protección
mejorado con fluoruro gaseoso; elec-
trodos SMAW con una nomenclatura
H4R (contenido de hidrógeno difusi-
ble) (Ref. 7).
• Prevenir concentraciones de es-
fuerzo en ubicaciones del pie y la raíz
de la soldadura usando técnicas de sol-
dadura y secuenciación del cordón de
soldadura adecuadas. Retirar sitios
donde se incrementa el esfuerzo resul-
tado del socavado, traslape/fusión in-
completa, penetración incompleta y
refuerzo del cordón de soldadura exce-
sivo. Los ángulos de contacto de la sol-
dadura son cruciales. Los bordes con
filo/menguados deben tener una tran-
sición gradual hacia la superficie del
metal base adyacente mediante un do-
blez contorneado terso.
• Eliminar tasas de enfriamiento ace-
leradas como resultado de corrientes de
aire, precalentamiento insuficiente y
nieve que se esté derritiendo. Controlar
la tasa de enfriamiento de la región de
la soldadura mediante el manejo ade-
cuado de la temperatura: entrada de ca-
lor, precalentamiento, interpaso y tra-
tamiento térmico posterior a la solda-
dura. Ejecutar una extracción efectiva
del hidrógeno posterior a la soldadura
proporciona una oportunidad para que
el hidrógeno difusible fluya fuera del
depósito de la soldadura/ZAT.
Conclusión
En la tierra del sol de medianoche,
el clima frío y/o las condiciones ácidas
de servicio aumentan la importancia
del proceso de cualificación de PQR. Se
debe prestar especial y bien pensada
consideración de ingeniería de solda-
dura a los métodos y variables involu-
cradas para lograr una junta de solda-
dura que cumpla con el diseño de ser-
vicio especificado y los requerimientos
de desempeño de las soldaduras de un
proyecto para petróleo/gas.
Referencias
1. ASTM G48, Métodos estándar de prue-
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– Parte 1: Principios generales para la selec-
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ments in oil and gas production — Part 1: Ge-
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controles para prevenir el agrietamiento am-
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carbón en ambientes corrosivos de refinación
de petróleo (Methods and Controls to Prevent
In-Service Environmental Cracking of Carbon
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sión y calderas, sección viii: reglas para la
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Pressure Vessel Code, Section IX: Welding,
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líquidos peligrosos mediante lineas de tuberí-
as, (Transportation of Hazardous Liquids by
Pipeline), 2015.
WILLIAM C. LAPLANTE
(wlaplante.cwi@gmail.com) es ingeniero
en soldadura, CWI, CWE, Anchorage/
Prudhoe Bay, Alaska.
WJ

P
ara la mayoría de las personas
familiarizadas con las mesas mo-
dulares de fijación, el beneficio
principal del que están conscientes es
la habilidad de colocar rápidamente
una abrazadera o tornillos de banco en
cualquier parte sobre la mesa. Sin em-
bargo, los beneficios reales van mucho
más allá.
Los dispositivos modulares de fija-
ción reducen el costo y tiempo de en-
trega durante el diseño del aditamen-
to, crean ahorros en mano de obra du-
rante la producción y ahorran espacio
de almacenamiento cuando no se en-
cuentran en uso.
Los dispositivos modulares de fija-
ción se pueden adaptar a una amplia
variedad de tareas mientras al mismo
tiempo hacen que todo resultado sea
reproducible. Son un sistema adapta-
ble que resuelve muchos problemas.
Son un sistema adaptable que resuelve
muchos problemas de sujeción en el
trabajo para tareas temporales, proto-
tipado, artículos únicos y corridas cor-
tas de producción que solamente se re-
alizan ocasionalmente. La mayoría de
los talleres de fabricación todos los
días tienen tareas que requieren suje-
ción o fijación temporal, ya sea para
una pieza de trabajo tridimensional
compleja o para un material de longi-
tud sencilla que requiere desbastado.
Panorama general de
sistemas modulares
de fijación
Un dispositivo modular de fijación
está compuesto de componentes reusa-
bles listos para usarse de forma tal que
el usuario no tenga que fabricar ele-
mentos individuales de fijación para
cada nueva tarea o trabajo. Un buen sis-
tema modular comienza con una super-
ficie plana de acero sobre la cual se ma-
quina un patrón tipo cuadrícula de ori-
ficios del sistema espaciados de manera
regular. Los orificios del sistema tienen
un grosor y diámetro uniforme, a me-
nudo con chaflán, para aceptar mejor
tornillos especialmente diseñados.
Los componentes modulares indivi-
duales en varias formas y medidas, ta-
les como barras y ángulos rectos, tam-
bién están maquinados con patrones
de orificios que empatan el patrón de
la cuadrícula de la mesa. Los compo-
nentes modulares permiten innumera-
bles configuraciones mediante la habi-
lidad de sobreponer y ajustar. Las ca-
ras maquinadas en los componentes
modulares aseguran que la medida y el
espaciado de los componentes modula-
res sean consistentes entre sí y que las
partes en el diseño CAD tenga las di-
mensiones importantes en la vida real.
La mayoría de los sistemas modula-
res se mantienen unidos usando torni-
llos especiales que contienen un collar
en un extremo y rodamientos que se
pueden extender a los componentes fi-
jar los componentes a la mesa o entre
sí. Los tornillos están diseñados para
apretarse manipulando solamente un
extremo del tornillo, eliminando así el
inconveniente de alcanzar por debajo
de una gran mesa para asegurar las
Dispositivos de
fijación para
soldadura de tubos
Mesas modulares de fijación pueden
incrementar tu velocidad,
productividad y almacenamiento
POR PAM FARLEY
Fig. 1 — Dibujo de un tornillo de fijación
rápida usado con dispositivos modula-
res. (Fotografía por Siegmund GmbH).
Todas las imágenes son cortesía de
Strong Hand Tools®.

partes una con otra mediante una tuer-
ca y tornillo tradicionales. — Fig. 1.
Finalmente, hay una variedad de
abrazaderas de acción horizontal y ver-
tical que pueden hacer interfaz no so-
lamente con los orificios del sistema
en la mesa para la sujeción rápida y
flexible, sino que también pueden
usarse con los orificios en los dispositi-
vos modulares de fijación.
Ventajas de los dispositivos
modulares de fijación
•Cotizaciones más rápidas,
más exactas y más
competitivas
La fijación modular hace que el pro-
ceso de cotización para operaciones
pequeñas sea competitivo reduciendo
la cantidad de incertidumbre relacio-
nada con el tiempo y los gastos que se
llevaría el crear dispositivos de fijación
(o terminar un proyecto sin dispositi-
vos de fijación), finalmente haciendo
que el costo cotizado sea más bajo y
más competitivo.
Los fabricantes pueden también
descargar archivos CAD de los disposi-
tivos modulares de fijación para dise-
ñar todo en una computadora. Esto es
especialmente útil cuando se trata de
crear algunos dispositivos a la medida
para que tengan interfaz con los com-
ponentes modulares. Esta estrategia
híbrida proporciona a los diseñadores
mucha flexibilidad al diseñar dispositi-
vos de fijación y les permite ajustar y
reusar partes en situaciones que pre-
viamente hubieran requerido nuevos
aditamentos o maquinado adicional
para adaptarse a cambios en las pates y
diseño.
Esto significa que los diseñadores
pueden diseñar y crear aditamentos a
la medida en horas o días en lugar de
semanas con los dispositivos maquina-
dos tradicionales a la medida.
•Productividad aumentada
en el taller
Tener buenos dispositivos de fija-
ción reduce el error del operador al ase-
gurar que las partes estén colocadas co-
rrectamente y aseguradas para evitar la
distorsión de dimensiones críticas. La
mayoría de los soldadores lo saben,
pero no lo ponen en práctica debido a
restricciones de tiempo o a la escasez
de trabajadores con la habilidad para
crearlos. Si tú cuentas con un sistema
modular fácil de usar, tienes más pro-
babilidad de crear un dispositivo, y de
que ese sistema resulte redituable me-
diante menos retrabajo y desperdicio.
•Menos espacio requerido
de almacenamiento
Los dispositivos modulares están
diseñados para ser ensamblados y des-
ensamblados rápidamente. Ocupan
mucho menos espacio cuando están al-
macenados que un dispositivo dedica-
do. Los usuarios que optan por crear
bloques o placas de fijación a la medi-
da para usarlas con dispositivos modu-
lares se darán cuenta también de los
ahorros en espacio tan drásticos al
compararlos con los dispositivos
tradicionales.
Fig. 2 — Un chasis de automóvil solar sostenido en su lugar por un dispositivo mo-
dular y placas de fijación a la medida. (Dibujo por Tyler Smutz, Killstress Designs).
Fig. 3 — Un acercamiento a detalle de una placa de fijación a la medida que mues-
tra una montura de una abrazadera de palanca y orificios que hacen interfaz con
dispositivos modulares de fijación. (Dibujo por Tyler Smutz, Killstress Designs).

Ejemplos del mundo real
Strong Hand Tools® donó materia-
les para un proyecto de diseño enfoca-
do a crear un dispositivo de fijación
para un chasis de automóvil solar a ser
usado por una Universidad en el Des-
afío Solar Americano (American Solar
Challenge). Tyler Smutz deKillstress
Design en Anaheim, California, donó
sus habilidades al proyecto y diseñó el
chasis y los dispositivos de fijación en
CAD usando modelos de dispositivos
modulares disponibles para descargar.
El diseñador aprovecho los orificios y
soportes en escuadra como puntos de
referencia para diseñar dispositivos
que empataran con los orificios del sis-
tema — Fig. 2.
Una característica interesante que
el diseñador añadió fue incorporar
monturas para abrazaderas de palanca
en el diseño de las placas del fijación
— Fig. 3. Las ranuras y pestañas se
cortaron con láser y luego fueron do-
bladas y soldadas manualmente con
soldadura por puntos. Esto creó una
configuración adecuada aún para corri-
das de alta producción, en este caso,
nosotros solamente creamos una parte
final.
Este tipo de artículo además puede
sostenerse solamente con dispositivos
de fijación modulares, aunque las res-
tricciones de espacio hubieran requeri-
do que fuera ajustado y soldado en va-
rias secuencias. El uso de placas a la
medida para sostener los tubos simpli-
fica la configuración y permite que
toda la parte se ensamble y se suelde
de una sola vez.
En nuestro segundo ejemplo, un
usuario aprovechó la función de inde-
xado de los orificios del sistema de la
mesa para crear un dispositivo de fija-
ción a la medida por variables para la
soldadura orbital. Los dispositivos
caen en los orificios del sistema de la
mesa y los dispositivos de fijación.
Pueden diseñarse para que tengan ori-
ficios que registren ajustadamente con
las ranuras o los orificios del sistema
de la mesa y proporcionen algún ajuste
de lado a — Figs. 4, 5.
Los dispositivos mismos de fijación
pueden ocupar un espacio compacto
con un conjunto simplificado de carac-
terística ya que no requieren que tan-
tas características de ajuste estén inte-
gradas en ellos. Un dispositivo de fija-
ción que debe estar a 28 pulgadas de la
superficie de referencia puede diseñar-
se para ser colocado encima de un dis-
positivo modular de fijación de 24 pul-
gadas en lugar de tener que maquinar
y almacenar un dispositivo de fijación
de 28 pulgadas de alto o dividir y redi-
señar un dispositivo de fijación de
18 pulgadas en dos componentes de
14 pulgadas de largo para cumplir con
las restricciones de Cobertura de un
centro de maquinado.
Conclusión
Los sistemas modulares de fijación
juegan un papel en expansión en las
operaciones de manufactura modernas
y pueden traer mejoras a numerosos
aspectos del proceso de fabricación.
Los beneficios de la fijación modular
se incrementan a medida que crece la
necesidad de una producción más fle-
xible y más esbelta.
PAM FARLEY (pam@stronghandtools.com)
es gerente de mercadeo en Strong Hand
Tools®, Santa Fe Springs, Calif.
Fig. 4 — Dispositivos modulares y a la medida sosteniendo una geometría com-
plicada.
Fig. 5 — Un acercamiento de ranuras y dis-
positivos a la medida para proporcionar
ajuste lateral mínimo.
WJ
Tener buenos dispositivos de fijación
reduce el error del operador al asegurar
que las partes estén colocadas
correctamente y aseguradas para evitar
la distorsión de dimensiones críticas.

L
a tecnología se está expandiendo a un paso increíble. Las redes so-
ciales están dando a los clientes una manera de comunicarse con
empresas con una magnitud inaudita. Por un lado, esto ayuda a los
fabricantes a desarrollar productos movidos por las necesidades de los
clientes; y por otro lado, si una compañía no escucha, su competencia sí
lo hace. La habilidad de proporcionar características necesarias y opor-
tunas se está presentando en una industria que la mayoría no conside-
raría como expertos en tecnología. Sin embargo, los líderes de la fabrica-
ción de fuentes de energía para soldadura se están manteniendo al día
con los tiempos proporcionando las características que se necesitan y al-
gunas más sorprendentemente amigables con el usuario.
Aunque estos fabricantes necesitan seguir las tendencias de los clien-
Fuentes de energía
muestran desarrollo
en innovaciones
Las fuentes de energía por
inversor de hoy se están
volviendo más inteligentes y
fáciles de usar, con
capacidades para más
versatilidad, mayor
consistencia y velocidades
de desplazamiento más altas
POR SHAUN RELYEA Y
RHONDA ZATEZALO
Nuevas máquinas de soldadura de peso ligero hacen que el acceso a áreas remotas sea más fácil sin la necesidad de llevar
equipo pesado o tirar largos cables, como en esta operación de minería.

tes, los inversores de soldadura no son
como lo último en tecnología que se
compra por impulso. Comprar una
nueva fuente de poder es elegir inver-
tir en un producto que afecta la forma
en la que proporcionas un producto de
calidad a tu cliente final. Una de las
desventajas de la industria de la solda-
dura es lo rápido que los trabajos cam-
bian y que se pudiera necesitar una di-
ferente fuente de energía para manejar
ese cambio. Este ha sido un problema
durante décadas, y a medida que los
metales y aleaciones cambian, el pro-
blema empeora aún más. Una fuente
de energía que debería ser productiva
por años se convierte en recolector de
polvo cuando se acepta el siguiente tra-
bajo. O aún peor, una compañía elige
no tomar un nuevo trabajo debido a
que la cantidad de actualizaciones es
prohibitiva. Debido a que este proble-
ma ha ido en aumento, los fabricantes
de fuentes de energía se han hecho
más inteligentes y las fuentes de ener-
gía están mejorando. Hoy día los inver-
sores modernos pueden actualizarse
para cumplir con las necesidades de
los trabajos cambiantes y pueden
soldar un grupo más diverso de meta-
les sin mucho más que cambiar los
consumibles.
Actualizaciones sencillas
La soldadura se ha vuelto una in-
dustria digitalizada al integrar compu-
tadoras con las fuentes de energía. Es-
tos inversores de soldadura “inteligen-
tes” pueden procesar información, uti-
lizar procesos ampliados y adaptar el
arco para obtener la mejor soldadura
posible. El arco adaptable es posible
debido a los sistemas de comunicación
de alta velocidad que transmiten retro-
alimentación en tiempo real para mo-
dificar el arco dentro de parámetros es-
tablecidos. Las mejoras del software
ayudan al arco a ajustarse a baja entra-
da de calor y bajas salpicaduras o para
proporcionar estabilizadoras para pe-
netración y longitud de arco. Todos ello
puede ser programado para ajustarse a
los estándares exactos de calidad de la
aplicación deseada.
Debido a que los procesos de solda-
dura se basan en el software, tanto la
inversión inicial como las actualizacio-
nes futuras pueden ser hechas a la me-
dida para ajustarse a las necesidades
del cliente. Los clientes pueden com-
prar solamente la máquina que necesi-
tan en el momento, con la confianza de
Fig. 1 — Los controles de las fuentes de energía están siendo remplazados por
durables pantallas touch o sensibles al tacto para hacer que la información de
parámetros que se ingresa se más clara y más precisa, aun cuando se usen
guantes de soldadura.
Fig. 2 — Procesos avanzados y convenientes controles de pistola hacen que las
aplicaciones difíciles, tales como la soldadura de paso de raíz, sean más sencillas y
más consistentes. Aquí se muestra un sistema de raíz de control de proyecciones
mínimas (LSC, por sus siglas en inglés).

que la pueden actualizar posterior-
mente cuando lo necesiten. Esto ayuda
a los clientes a permanecer a la van-
guardia en tecnología de soldadura sin
invertir en productos que no ayudarán
a sus resultados finales. Las actualiza-
ciones para software actual y toda ac-
tualización comprada pueden ser des-
cargadas e instaladas por el usuario
mediante una conexión de red o con
una memoria USB, a menudo sin la
asistencia de un técnico.
Las actualizaciones de un solo pun-
to son una nueva tendencia también.
Esto significa que con la actualización
de un proceso, el software revisará en
busca de actualizaciones para el todo el
sistema actualizable in todos sus com-
ponentes, tales como la antorcha/pis-
tola, alimentador de alambre, sensores
y enfriador, haciendo que la incompa-
tibilidad con partes actualizables del
software no sea un problema.
Algunas fuentes de energía en el
mercado pueden incluso cambiarse de
manual a robótica y luego a la inversa.
Este tipo de cambio requiere más que
una simple descarga de software, sin
embargo, es posible sin invertir en una
nueva máquina. Ya sea un técnico o el
personal del equipo de mantenimiento
puede realizar este cambio. Esto les da
a los clientes un sorprendente grado
de versatilidad con una sola inversión.
Por supuesto, este tipo de cambio re-
quiere tanto de un juego de antorchas
manuales como uno de robóticas, ali-
mentadores de alambre, etc.
Pantallas sensibles
al tacto mejoradas y
configuraciones fáciles
de guardar
Ya sea para aplicaciones manuales o
robóticas, la mayoría de las fuentes de
energía necesitan que los parámetros
de soldadura se les programen. Un fa-
bricante está haciendo que esto sea
más sencillo utilizando una tecnología
hoy muy conocida, la pantalla touch o
sensible al tacto. Íconos fáciles de en-
tender y descripciones en texto com-
pleto están remplazando la necesidad
de memorizar acrónimos o códigos.
Los soldadores pueden rápidamente
cambiar los parámetros con solamente
unos cuantos toques sobre la pantalla,
sin siquiera quitarse los guantes de
soldadura — Fig. 1. La pantalla tolera
la mayoría de los idiomas y puede pro-
gramarse para medidas tanto métricas
como inglesas. Cada usuario puede
guardar sus personalizaciones y tener
acceso a ellas rápidamente, haciendo
que los cambios de turno sean un poco
más rápidos. Una característica hacia
la que se están moviendo estas panta-
llas es la habilidad de proporcionar rá-
pido acceso a las instrucciones de ope-
ración y hojas de procedimiento justo
en el piso de producción, eliminando la
necesidad de encontrar la información
en algún otro lugar. Además las medi-
das de seguridad también son progra-
mables para permitir que ciertos pará-
metros o toda la pantalla se bloqueen a
aquellas personas que no tengan el ac-
ceso de usuario adecuado.
En adición a los parámetros del
usuario, la mayoría de los inversores
modernos pueden también ahorrar pa-
rámetros de trabajo. Estos parámetros
de trabajo hacen que cambiar de proce-
so a proceso o de una posición de sol-
dadura a otra sea una tarea sencilla. En
una máquina que se utiliza rutinaria-
mente para varios conjuntos de aplica-
ciones, los parámetros de trabajo pue-
den ayudar a los operadores a cambiar
de los parámetros de aluminio a los de
acero con solamente unos cuantos bo-
tones. Existen inversores en el merca-
do que utilizan hasta dos juegos de ali-
mentadores de alambre y pistolas para
asistir en talleres donde este rápido
cambio es necesario.
Soldaduras de mejor
calidad
La mayoría de las características
mencionadas involucran la experiencia
del usuario y las actualizaciones, pero
¿qué pasa con la soldadura? ¿Qué nue-
vas características en el mercado ase-
guran una soldadura de mejor calidad?
La respuesta es un arco sensible. Los
sistemas de comunicación de alta velo-
cidad alimentan al inversor con infor-
mación del arco en tiempo real. Esto
permite al inversor ajustar el arco den-
tro de los parámetros establecidos en
lugar de solicitar que el usuario ingrese
la información. La fuente de energía
puede reaccionar a diferentes variables
en el proceso de soldadura, tales como
la distancia entre la punta de contacto
y la pieza de trabajo, el ajuste de las
partes, o incluso la habilidad del solda-
dor. Con esta clase de arco adaptable,
los soldadores altamente diestros pue-
den desempeñarse a su máximo poten-
cial y los soldadores principiantes pue-
den cumplir con los exigentes estánda-
res de calidad más rápidamente.
Los avances en los procesos de sol-
dadura hacen que las juntas difíciles
sean más fáciles de lograr. Estas espe-
cializaciones pueden asistir en áreas
como la soldadura de pase de raíz don-
de la habilidad de puentear aberturas
de raíz y la penetración adecuada son
necesarias — Fig. 2. Otros procesos
ayudar a estabilizar la penetración en
la soldadura por pulso para reducir al
mínimo problemas con las extensiones
Fig. 3 — El desprendimiento de gota
es controlado con precisión en proce-
sos avanzados. (Aquí se ilustra el
multicontrol de pulso).
Estos inversores “inteligentes” de
soldadura pueden procesar
información, utilizar procesos
extendidos y adaptar el arco para
lograr la mejor soldadura posible.

largas de electrodo e incluso ajuste de
las partes. Procesos avanzados incre-
mentan la consistencia y velocidad de
desplazamiento en toda la industria.
— Fig. 3.
La productividad incrementada a
través del arco adaptable y velocidades
de desplazamiento más altas son gran-
des beneficios en el sector de la solda-
dura robótica. La habilidad para alcan-
zar más de 40 pulgadas/minute sin ca-
ros consumibles especializados se está
volviendo una realidad. La compatibili-
dad es un problema en la integración
con robots. Las fuentes de energía más
nuevas pueden trabajar con casi todo
fabricante e interfaz de robots. Esto si-
gue el enfoque al servicio de los clien-
tes orientados hacia el futuro el cual es
la tendencia hacia la que se inclinan
los proveedores de equipo en la actua-
lidad. Al asegurar la compatibilidad, la
inversión del cliente en la fuente de
energía continua siendo una opción in-
teligente, aun cuando le trabajo más
nuevo requiera de un robot diferente.
La personalización sigue siendo clave
en la soldadura robótica tanto como en
la manual. Incluso el punto donde el
operador cambia los parámetros se
puede desde el control del robot o en la
fuente de energía.
Las tendencias innovadoras en las
fuentes de energía están llegando a to-
das las áreas de la industria de la sol-
dadura. Los inversores de baterías es-
tán volviendo posible que se hagan sol-
daduras de calidad fuera de la red eléc-
trica, en el campo, o donde aún no se
ha instalado el suministro eléctrico
(ver fotografía principal). También las
antorchas se están haciendo más ami-
gables al usuario con luces LED y con-
troles en la antorcha para mantener al
soldador enfocado en la tarea, en lugar
de en la máquina. Estas características
continúan evolucionando a medida
que la tecnología avanza. Será intere-
sante ver a dónde llegará la soldadura
en tan solo diez años más. WJ
SHAUN RELYEA
(relyea.shaun@fronius.com)es
gerente, Tech Support North America,
y RHONDA ZATEZALO es escritora
contribuyente, Fronius USA, Portage,
Indiana.
Paramásinformación,visiteaws.org/adindexParamásinformación,visiteaws.org/adindex

L
as capacidades que hacen que
el acero inoxidable sea tan atracti-
vo —la habilidad de confeccionar
sus propiedades mecánicas y resisten-
cia a la corrosión y oxidación— tam-
bién incrementan la complexidad de la
selección de un metal de aporte ade-
cuado. Para cualquier combinación
dada de material base, cualquiera de
los varios tipos de electrodos pudiera
ser apropiado dependiendo de proble-
mas de costo, condiciones de servicio,
las propiedades mecánicas deseadas y
una cantidad de puntos relacionados
con la soldadura.
Este artículo proporciona las bases
técnicas necesarias para darle al lector
una apreciación de la complejidad del
tema y luego respuestas a algunas de
las preguntas más comunes que reci-
ben los proveedores de metales de
aporte. Establece las pautas generales
para seleccionar metales de aporte
de acero inoxidable adecuados, y
posteriormente explica todas las ex-
cepciones para esas pautas. El artículo
no aborda procedimientos de soldadu-
ra, ya que ese es un tema para otro
artículo.
Cuatro grados, muchos
elementos de aleación
Existen cuatro categorías principa-
les de aceros inoxidables: austenítico,
martensítico, ferrítico y dúplex (Tabla
1). Los nombres se derivan de la es-
tructura cristalina del acero que es
como normalmente se encuentra a
temperatura ambiente. Cuando el ace-
ro bajo en carbono se calienta por enci-
ma de 1550°F, sus átomos son reaco-
modados de la estructura llamada fe-
Seleccionando metales de
aporte para acero inoxidable
Aquí están las respuestas a tus preguntas
sobre cómo elegir el metal de aporte
correcto para tu aplicación de
acero inoxidable
POR JAY COUBROUGH Y
KARIN IVARSSON
Fig. 1 — Para reducir el riesgo de problemas de corrosión intragranular, considera
usar material de aporte Tipo L.

rrita a temperaturas ambientes en la
estructura cristalina llamada austeni-
ta. Al enfriarse, los átomos del acero
bajo en carbono regresan a su estruc-
tura original, la ferrita. La estructura
de alta temperatura, austenita, es no
magnética y tiene menor resistencia y
mayor ductilidad que la forma a tem-
peratura ambiente de ferrita.
Cuando se agrega más del 16% de
cromo al acero, la estructura cristalina
a temperatura ambiente, es estabiliza-
da y el acero permanece en la condi-
ción ferrítica en todas las temperatu-
ras. De ahí que el nombre acero inoxi-
dable ferrítico sea el aplicado a esta
base de aleación. Cuando se agregan
más de 17% de cromo y 7% de níquel
al acero, la estructura cristalina de alta
temperatura del acero, austenita, se
estabiliza de forma tal que persiste
en todas las temperaturas desde la
más baja hasta casi la temperatura de
fusión.
Al inoxidable austenítico se le refie-
re comúnmente como el tipo “cromo
níquel”, y los aceres martensíticos y fe-
rríticos son comúnmente llamados del
tipo “cromado”. Ciertos elementos de
aleación usados en los aceros inoxida-
bles y metales de soldadura se compor-
tan como estabilizadores de la austeni-
ta y otros como estabilizadores de fe-
rrita. Los estabilizadores de austenita
más importantes son níquel, carbono,
manganeso y nitrógeno. Los estabiliza-
dores de ferrita son cromo, silicio, mo-
libdeno y niobio. El balance de los ele-
mentos de aleación controla la canti-
dad de ferrita en el metal de soldadura.
Los grados austeníticos se sueldan
más fácil y satisfactoriamente que
aquellos que contienen menos del 5%
de níquel. Las juntas de soldadura que
se producen en aceros inoxidables aus-
teníticos son fuertes, dúctiles y tena-
ces en la condición en la que fueron
soldados. Normalmente no requieren
tratamiento previo o posterior a la sol-
dadura. Los grados austeníticos suman
aproximadamente el 80% de los aceros
inoxidables que se sueldan y este artí-
culo se enfoca fuertemente en ellos.
¿Cómo elijo el metal de
aporte correcto para acero
inoxidable?
Si el metal base en ambas placas es
el mismo, el principio guía original so-
lía ser “inicia empatando el material
Fig. 2 — Para mejorar el mojado en aplicaciones GMAW, considera el uso de un alambre de soldadura con silicio, como 308LSi ó
316LSi.
Tabla 1 — Tipos de acero inoxidable y su contenido de cromo y níquel
Tipo % Cromo % Níquel Tipos
Austenítico 16–30% 8–40% 200, 300
Martensítico 11–18% 0–5% 403, 410, 416, 420
Ferrítico 11–30% 0–4% 405, 409, 430, 422, 446
Dúplex 18–28% 4–8% 2205

base”. Esto funciona bien en algunos
casos; para unir el Tipo 310 o 316, eli-
ge el metal de aporte correspondiente.
Para unir materiales disímiles, sigue
este principio guía: elige un metal de
aporte para empatar con el material
más alto en aleación. Para unir 304 a
316, elige un aporte 316.
Desafortunadamente, la “regla del
empate” tiene tantas excepciones que
un mejor principio es, “Consulta una
tabla de selección de metales de apor-
te”. Por ejemplo, el Tipo 304 es el ma-
terial base de acero inoxidable más
común, nadie ofrece un electrodo
Tipo 304.
Si se supone que debo
empatar el metal de aporte
con el metal base, ¿Qué
uso para soldar inoxidable
Tipo 304?
Para soldar inoxidable Tipo 304,
usa aporte Tipo 308, ya que los ele-
mentos adicionales de aleación en el
Tipo 308 estabilizarán mejor el área de
soldadura.
Sin embargo, el 308L es un aporte
aceptable. La nomenclatura “L” des-
pués de cualquier tipo indica bajo con-
tenido de carbono. Un acero inoxida-
ble Tipo 3XXL tiene un contenido de
carbono de ≤ 0.03%, donde el acero in-
oxidable estándar Tipo 3XX puede te-
ner un contenido máximo de carbono
de 0.08%.
Debido a que el aporte Tipo L cae
dentro de la misma clasificación que el
producto no L, los fabricantes pueden,
y deberían considerar bastante, usar
un aporte Tipo L ya que el más bajo
contenido de carbono reduce el riesgo
de problemas de corrosión intragranu-
lar — Fig. 1. De hecho, los autores sos-
tienen que el aporte Tipo L sería más
ampliamente usado si los fabricantes
sencillamente actualizaran sus proce-
dimientos.
Los fabricantes que usan el proceso
de soldadura por arco metálico prote-
gido con gas (GMAW), también pudie-
ran considerar el uso de un aporte
Tipo 3XXSi, ya que la añadidura de sili-
Tabla 2 — El alto contenido de aleaciones del Tipo 309L y 312 los hace adecuados para unir acero inoxidable al acero al
carbono
Ni Si C Mn Cr FN WRC-92 N Mo
309L 13.4% 0.4% 0.02% 1.8% 23.2% 10% 0.05% 0.10%
312 8.8% 0.4% 0.10% 1.6% 30.7%
Fig. 4 — Para evitar el agrietamiento por calor, la mayoría de los metales de aporte
austeníticos estándar se diseñan para solidificar con una pequeña cantidad de fe-
rrita. Esta imagen muestra metal de soldadura 309L con una pequeña cantidad de
ferrita (color oscuro) en una matriz austenítica.
Fig. 3 — Debido a diferentes tasas de expansión, la distorsión por el pandeo debe
compensarse a un alto grado cuando se suelda acero al carbono a inoxidable
austenítico.
Acero al
carbono
Tipos cromo
níquel
Tipos
cromados
Expansión en pulgadas por pie
Incremento de temperatura de 1000°F
Tasa de expansión

cio mejora el mojado — Fig. 2. En si-
tuaciones donde la soldadura tiene una
corona alta o áspera, o donde el charco
de soldadura no amarra bien en el pie
de una soldadura de filete o junta a
traslape, usar un electrodo GMAW
tipo Si puede hacer más terso el cor-
dón de soldadura y promover mejor
fusión.
Si la preocupación es la precipita-
ción de carburos, considera el uso de
un aporte Tipo 347 (ver la penúltima
pregunta), el cual contiene una peque-
ña cantidad de niobio.
¿Cómo sueldas acero
inoxidable a acero bajo
en carbono?
Esta situación ocurre en aplicacio-
nes donde una porción de una estruc-
tura requiere una cara exterior resis-
tente a la corrosión unida a un elemen-
to estructural de acero al carbón para
un costo más bajo. Al unir un material
base sin elementos de aleación a un
material base con elementos de alea-
ción, usa un aporte de sobrealeación
de forma tal que la dilución dentro del
metal de soldadura balancee o sea más
altamente aleado que el metal base in-
oxidable.
Para unir acero al carbón a Tipo 304
o 316, así como para unir aceros inoxi-
dables disímiles (Tabla 2), considera
un electrodo Tipo 309L para la mayo-
ría de las aplicaciones. Si se desea un
contenido de Cr más alto, considera el
Tipo 312.
Como nota de precaución, los ace-
ros inoxidables austeníticos exhiben
una tasa de expansión aproximada-
mente 50% más alta que aquella del
acero al carbono. Cuando son unidos,
las diferentes tasas de expansión pue-
den causar agrietamiento debido a la
presión interna a menos que se use un
proceso de soldadura y electrodo ade-
cuado — Fig. 3.
¿Cuáles son los
procedimientos adecuados
de limpieza para la
preparación de soldadura?
Como con otros metales, primero
retira el aceite, grasa, marcas y polvo
con un solvente no clorado. Después
de eso, la regla primaria de la prepara-
ción de soldadura de acero inoxidable
es “Evita la contaminación con acero al
carbón para evitar la corrosión”. Algu-
nas compañías usan edificios separa-
dos para su “taller de inoxidable” y “ta-
ller de acero al carbono” para evitar la
contaminación cruzada. Señala las
ruedas abrasivas y los cepillos de acero
inoxidable con “solamente inoxidable”
al preparar los bordes para la soldadu-
ra. Algunos procedimientos requieren
limpiar 2 pulgadas de distancia de la
junta. La preparación de junta es más
crítica, ya que compensar por las in-
consistencias con la manipulación del
electrodo es más difícil que con el ace-
ro al carbono.
¿Cuál es el procedimiento
de limpieza apropiado
posterior a la soldadura, o
por qué mi soldadura
inoxidable se oxida?
Para empezar, recuerda qué es lo
que hace que el acero inoxidable sea in-
oxidable: la reacción del cromo con el
oxígeno para formar una capa protec-
tora de óxido de cromo sobre la super-
ficie del material. El acero inoxidable
se oxida debido a la precipitación de
carburos (ver la penúltima pregunta) y
porque el proceso de soldadura calien-
ta el metal de soldadura al punto don-
de el óxido ferrítico puede formarse en
la superficie de la soldadura. Si se deja
en la condición en que fue soldada,
una soldadura perfectamente sólida
puede mostrar “carrileras” de óxido en
los límites de la zona afectada térmica-
mente en menos de 24 horas.
Para que una nueva capa de óxido
de cromo puro pueda reformarse ade-
cuadamente, el acero inoxidable re-
quiere de limpieza posterior a la solda-
dura mediante el pulido, decapado,
desbastado o cepillado. Una vez más,
usa pulidoras y cepillos dedicados ex-
clusivamente a la tarea.
Fig. 5 — Los aceros dúplex combinan
las mejores propiedades de austenita
y ferrita. Esta micrográfica muestra
una soldadura dúplex con austenita
(color claro) en una matriz de ferrita.
Fig. 6 — La corrosión intergranular se da en la zona afectada térmicamente en el in-
terior de un tanque que almacena media corrosiva. Usar electrodos bajos en car-
bono y de aleaciones especiales puede mitigar el riesgo de precipitación de
carburos y la corrosión resultante.
Interior del tanque
Metal de soldadura
Corrosión intragranular
Zonas afectadas térmicamente

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