CALIFICACIÓN EN SOLDADURA

CALIFICACIÓN EN SOLDADURA
En la calificación en soldadura un componente clave al buscar calidad en las operaciones de soldadura es
la mano de obra calificada.
Nuestros inspectores se encuentran certificados en cuanto a procedimientos de ensayos no destructivos
en nivel III. Inspectores VT/UT/PT. según la certificación internacional ASTN TC-1A.
Contenidos
1. CALIFICACIÓN EN SOLDADURA
2. Trabajando bajo código AWS d1.5
3. ASME
4. Soldadura de tuberías de proceso
5. Un trabajo bajo el estándar API 1104
6. Soldando con el proceso SMAW
7. Soldando con el proceso FCAW
8. Soldando con el proceso GTAW
9. Metal de aporte
10. Forma geométrica
11. Posiciones
12. Soldadura de producción en la posición plana
13. Conocimiento
14. Capacidad para seguir procedimientos
15. Probidad
Un componente clave al buscar calidad en las operaciones de soldadura es la mano de obra calificada. A
continuación, explicaremos algunos de los conceptos básicos que aplican sobre la calificación de
soldadores y trataremos de responder algunas de las preguntas más comunes.
El ejercicio de calificación de soldador busca establecer la aptitud de la persona para llevar a cabo
soldaduras que cumplan con los requisitos de calidad mínimos impuestos por el código o estándar bajo
el cual se esté trabajando. La forma en que códigos y estándares apuntan hacia este objetivo es mediante
la evaluación de soldaduras hechas por el candidato bajo condiciones específicas.
La soldadura de calificación debe ser ejecutada de acuerdo a un WPS (Welding Procedure
Specification o Especificación de Procedimiento de Soldadura) previamente calificado. Una vez
concluida, la prueba será evaluada de acuerdo a métodos de inspección y criterios de calidad establecidos.
El resultado de este ejercicio es un documento en el cual se registran las variables utilizadas en la
calificación y las condiciones de trabajo bajo las cuales el soldador puede desarrollar soldaduras de
producción. La constancia escrita de este proceso de prueba, evaluación y registro es lo que se denomina
certificación.
A veces, para facilitar la identificación del personal en el taller o en la obra, adicionalmente se emite un
carnet. El documento de certificación contiene gran cantidad de datos acerca de las condiciones de prueba
y los resultados de la misma. No es posible poner toda esta información en un carnet. Por tanto, éste no
debe ser tomado como reemplazo del documento de certificación si no como un complemento.
Nuestros inspectores se encuentran certificados en cuanto a procedimientos de ensayos no
destructivos en nivel III.
Inspectores VT/UT/PT. Según la certificación internacional ASTN TC-1A.
Códigos y Estándares en la Calificación de Soldadores
Existen muchos códigos y estándares que rigen las actividades de corte, armado y soldadura. Cada uno
enfocado en un sector particular de la industria. Algunos códigos están limitados por el tipo de material
que manejan, otros por las condiciones operativas de la estructura o ensamble que abarcan.
AWS D1.1 Structural Welding Code – Steel (Código de Soldadura Estructural – Acero): Este código
está escrito para acero al carbono y de baja aleación, en espesores mayores a 3 mm (1/8”) y con resistencia
a la cedencia hasta 690 MPa (100 ksi).
AWS D1.2 Structural Welding Code—Aluminum (Código de Soldadura Estructural – Aluminio): Este
código aplica para la fabricación y erección de estructuras de aluminio. Se exceptúan tuberías con producto
y recipientes a presión.
AWS D1.3 Structural Welding Code—Sheet Steel (Código de Soldadura Estructural – Láminas): Este
código aplica para la soldadura de acero al carbono de 4.5 mm (3/16”) o menor, ya sea negro o
galvanizado.
AWS D1.4 Structural Welding Code—Reinforcing Steel (Código de Soldadura Estructural – Acero de
Refuerzo): Este código aplica para la soldadura de acero de refuerzo a sí mismo, o a aceros al carbono, o
de baja aleación.
Trabajando bajo código AWS d1.5
AASHTO/AWS D1.5 Bridge Welding Code (Código de Soldadura de Puentes) Este código aplica para
la fabricación de componentes para puentes de carreteras y debe ser utilizado en conjunto con el
documento AASHTO Standard Specification for Highway Bridges (Especificación para Puentes de
Carreteras) o el AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (Especificación para el Diseño de Puentes
LRFD). Los aceros aprobados para uso bajo este código son los designados AASHTO M270M (M270) (ASTM
A 709 M). EL documento no cubre aceros con resistencia a la cedencia mayor a 690 MPa (100 ksi), ni
espesores inferiores a 3 mm (1/8”).
AWS D1.6 Structural Welding Code—Stainless Steel (Código de Soldadura Estructural – Acero
Inoxidable) Este código cubre la soldadura de aceros inoxidables dentro de los siguientes límites: Carbono
(C) igual o menor a 0.5 %, Cromo (Cr) igual o mayor a 10.5 %, Hierro (Fe) mayor a cualquier otro elemento.
Los aceros inoxidables pueden ser del tipo: austenítico, ferrítico, martensítico, endurecido por precipitación
(austenítico, semiaustenítico y martensítico), duplex, metales diferentes (cualquier combinación de los
tipos arriba mencionados con aceros al carbono o de baja aleación) y presentarse en los siguientes
formatos: lámina rolada en frio, lámina o plancha rolada en caliente, perfiles, perfiles estructurales,
tubulares, materiales de revestimiento y combinaciones, fundiciones, piezas forjadas.
ASME
ASME Boiler and Pressure Vessel Code (Código de Calderas y Recipientes de Presión): La sección IX
de este código describe los requisitos para la calificación de soldadores y operadores de soldadura que
trabajen en la construcción de calderas y recipientes a presión. Los materiales reconocidos para estas
actividades son: acero y sus aleaciones, aluminio y sus aleaciones, cobre, níquel, titanio, zirconio y
aleaciones a base de estos materiales.
ASME B31.1 Power Piping (Tuberías para Generación de Potencia): Este código regula los trabajos de
soldadura en tuberías para sistemas de generación de potencia. El esquema para la calificación de personal
y procedimientos de soldadura es la sección IX del ASME Boiler and Pressure Vessel Code.
Soldadura de tuberías de proceso
ASME B31.3 Process Piping (Tuberías de Proceso): Este código regula los trabajos de soldadura en
tuberías para procesos incluyendo sustancias químicas e inflamables. El esquema para la calificación de
personal y procedimientos de soldadura es la sección IX del ASME Boiler and Pressure Vessel Code.
API 650 Welded Steel Tanks for Oil Storage (Tanques de Acero Soldados para Almacenamiento de
Combustible): Este estándar dicta las pautas para la construcción de tanques para productos de petróleo
y basa su esquema de calificación de personal y procedimientos de soldadura en la sección IX del ASME
Boiler and Pressure Vessel Code.
Un trabajo bajo el estándar API 1104
API 1104 Welding of Pipelines and Related Facilities (Soldadura de Oleoductos e Instalaciones
Similares): Este estándar regula la soldadura de sistemas de tubería para combustible y productos de
petróleo. Los materiales aprobados son tubería de designación API 5L y algunas especificaciones ASTM.
Procesos
La primera variable a considerar al definir el rango de habilidad de un soldador es el proceso. Entre los
procesos de arco eléctrico que dependen de destreza física, están los manuales y semiautomáticos. Los
más comunes son:
Soldando con el proceso SMAW
SMAW (Shielded Metal Arc Welding o Soldadura por Arco con Electrodo Revestido).
GMAW (Gas Metal Arc Welding o Soldadura por Arco con Alambre y Protección Gaseosa).
Soldando con el proceso FCAW
FCAW (Flux Corde Arc Welding o Soldadura por Arco con Alambre Tubular).
Soldando con el proceso GTAW
GTAW (Gas Tungsten Arc Welding o Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno y Protección
Gaseosa).
Entre los procesos automáticos más comunes están el SAW (Submerged Arc Welding o Soldadura por
Arco Sumergido) y las versiones automáticas de GMAW, FCAW y GTAW. Al personal calificado en estas
versiones automáticas de los procesos se le denomina: “Operador de Soldadura” (Welding Operator), a
diferencia de “Soldador” (Welder) que es el término correcto para quien ejecuta los procesos manuales y
semiautomáticos.
Es posible que un soldador capaz de demostrar un grado elevado de aptitud en un proceso sea
completamente inepto en otro.
Metal de aporte
Al igual que con los metales base, los metales de aporte limitan el rango de acción de la calificación de
soldadores. Por ejemplo, una persona calificada para soldar con electrodos de 70 ksi de resistencia, no está
automáticamente calificada para utilizar electrodos de 100 ksi. Los metales de aporte están naturalmente
ligados a los metales base y las posibles combinaciones de estos deben estar detallados en los WPS.
Adicionalmente los metales de aporte pueden ser, electrodos recubiertos, electrodos desnudos, alambres
sólidos, alambres tubulares o combinación de alambre y fundente.
Forma geométrica
El grado de dificultad varía dependiendo de la geometría de la pieza a soldar. No es lo mismo soldar
perfiles planos (planchas, vigas, canales o ángulos), que formas tubulares. Debido a esto, los códigos
atribuyen un rango de acción al soldador basado en el tipo de forma geométrica que es capaz de soldar.
Usualmente, las pruebas se llevan a cabo en probetas de plancha o de tubo. Como regla general, tubería
es más difícil de soldar que plancha, y diámetros pequeños son más difíciles que diámetros amplios.
Posiciones
Otro parámetro que incide en el nivel de dificultad de un trabajo de soldadura es la posición en la que se
ejecuta. Las cuatro posiciones estándar para soldar son: plano, horizontal, vertical y sobre cabeza. Para
determinar si un soldador es capaz de depositar metal en una posición particular, es necesario que la
prueba se lleve a cabo en una de las posiciones de prueba estándar.
Ligadas a las posiciones descritas arriba, las posiciones de prueba son 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G, y 6GR para
soldaduras de ranura.
1G denota una prueba en la posición plana en una junta de ranura. En una probeta de plancha, en esta
posición el soldador está colocado sobre la pieza, como quién escribe sobre una mesa. En una probeta
tubular, el eje del tubo está en posición horizontal y el soldador deposita la soldadura desde arriba
mientras el tubo rota.
Soldadura de producción en la posición plana
2G denota una prueba en la posición horizontal en una junta en ranura. En una probeta de plancha, en
esta posición el soldador está colocado frente a la pieza como quién dibuja una raya horizontal en un
pizarrón. En una probeta tubular, el eje del tubo está en posición vertical, el soldador deposita la soldadura
desde el frente y debe girar alrededor de la probeta que permanece estática.
Calificación de soldador en la posición 3G
3G denota una prueba en la posición vertical en una junta de ranura. En una probeta de plancha, en esta
posición el soldador está colocado frente a la pieza como quién dibuja una raya vertical en un pizarrón.
Esta posición no tiene aplicación en probetas tubulares.
Posición 4G/5G/6G
4G denota una prueba en la posición sobrecabeza en una junta en ranura. En una probeta de plancha, en
esta posición el soldador está colocado debajo de la pieza como quién pinta un cielo raso. Esta posición
no tiene aplicación en probetas tubulares.
5G denota una prueba que abarca posiciones múltiples en una junta en ranura. Esta posición aplica
únicamente para probetas tubulares. En esta posición, la probeta tubular está con su eje en forma
horizontal y permanece estática. El soldador debe depositar el metal alrededor del tubo, cubriendo
efectivamente las posiciones planas (cuando suelda sobre el tubo), vertical (cuando asciende o desciende
por los lados del tubo, y sobrecabeza (cuando suelda por debajo del tubo).
6G denota una prueba que abarca posiciones múltiples en una junta en ranura. Esta posición aplica
únicamente para probetas tubulares. En esta posición, la probeta tubular está con su eje a 45° y permanece
estática. El soldador debe depositar el metal alrededor del tubo, cubriendo efectivamente todas las
posiciones en esta órbita.
6GR
6GR denota una posición igual a la 6G pero con el reto adicional de tener un anillo de restricción que limita
el ángulo de acceso del soldador a la junta. Esta prueba sirve para calificar al soldador para soldar en juntas
tipo T, K y Y.
De igual forma las soldaduras a filete poseen su esquema de posiciones: 1F, 2F, 2FR, 3F, 4F y 5F. Este
sistema de nomenclatura guarda cercana relación con el descrito arriba para las juntas de ranura. Existen
algunas posiciones de prueba, menos comunes para casos especiales. A veces, por lo complicado de un
trabajo, ya sea en cuanto a acceso o visibilidad, es necesario calificar a los soldadores imponiendo otras
restricciones.
Otras consideraciones que tienen efecto sobre la calificación de soldadores son: gas de protección,
requisitos de aporte calórico, características eléctricas, progresión, el método de limpieza, etc.
¿Cuál es el período de vigencia de una certificación?
Tanto AWS D1.1 como ASME BPV, que son los códigos raíz de sus respectivas familias, dan el mismo
período de validez a las calificaciones de soldadores. Básicamente, las certificaciones estarán vigentes
indefinidamente y pueden caducar por los siguientes motivos:
1. Qué el soldador u operador pase más de 6 meses sin soldar en el proceso para el cual está
calificado.
2. Qué exista alguna razón para cuestionar la habilidad del soldador u operador de llevar a cabo el
procedimiento con la calidad requerida.
¿Quién puede certificar soldadores?
En la calificación de soldadores los códigos y estándares no son taxativos en cuanto a que clase de
calificación debe poseer quien lleva a cabo la acción de certificar soldadores. En este tema, es mucho más
importante el cómo, que el quién. Ahora bien, impermeabilicemos un poco más este argumento para que
cobre peso.
Creo que podemos resumir tres características principales que debe tener quién se dedica a certificar
soldadores.
Conocimiento
La primera es conocimiento. La persona que supervisa y evalúa la calificación de soldadores debe tener el
suficiente fundamento técnico para conocer los factores involucrados en la prueba y sus interacciones. Un
inspector certificado (CWI) es alguien que ha pasado por un riguroso sistema de aplicación, preparación y
exámenes para comprobar que domina el tema. Sin embargo, un ingeniero, supervisor, capataz o incluso
un soldador puede tener este mismo conocimiento y nunca haberse sometido al proceso de certificación
CWI. Conocimiento, en la forma aquí referida, es el resultado de la combinación de estudio y experiencia.
Capacidad para seguir procedimientos
La segunda característica es la capacidad para seguir procedimientos. Cada código o estándar tiene
instrucciones precisas de cómo se debe llevar a cabo el proceso de calificación de soldador. Ser capaz de
obedecer la norma al pie de la letra es fundamental para este ejercicio.
Probidad
La tercera cualidad es la probidad. Las actividades de control de calidad, una de las cuales es la calificación
de personal, dependen de la integridad ética del individuo.
Nuevamente, es posible que una persona que no está certificada como CWI posea todas estas cualidades.
En este caso, él o ella sería apto para certificar soldadores, de conformidad con códigos o estándares. Un
individuo certificado como CWI tiene entre sus funciones, la de certificar al personal. El proceso de
aplicación, preparación y exámenes al cual se ha sometido, está diseñado para que él o ella cumpla con
estos requisitos.