CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDAURA Y SOLDADORES (12)

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1 CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDAURA Y SOLDADORES (12) Introducción En términos generales, todos los trabajos de soldadura necesitan de uno o más procedimientos de soldadura, los cuales deben definir con suficiente detalle como se realizarán las soldaduras involucradas. Todas las normas sobre equipos, partes de equipos, tuberías y estructuras, en cuya fabricación construcción y montaje intervienen operaciones de soldadura, establecen requisitos relacionados con la preparación, calificación y certificación de: los procedimientos de soldadura, y la habilidad de los soldadores y operadores de equipo que realizarán el trabajo. Al momento de la ejecución de los cálculos de ingeniería en construcciones nuevas o reparación de equipos y estructuras, se realizan una serie de cálculos que asumen determinada continuidad de los materiales metálicos, en los puntos que estos son unidos por soldadura. A fin de que las uniones producidas tengan, de manera consistente, las propiedades especificadas y la calidad requerida, es necesario controlar, de manera rigurosa, todas las variables que intervienen en la producción de las uniones soldadas. Esto se logra mediante la preparación, por escrito, de los procedimientos de soldadura necesarios, la calificación de los mismos, y la calificación en cuanto a la habilidad del personal que los empleará. Dicha calificación de procedimientos de soldadura y soldadores se realiza bajo una norma que aplica al trabajo que se va a realizar, y está especificada en los documentos y/o códigos de construcción utilizados. Existen muchas normas que refieren a soldadura (Europeas, Americanas, etc.). Por el alcance de nuestro curso haremos foco en las normas de origen americano, que son las más aplicadas en nuestro mercado. Podemos citar: API Soldadura de tuberías e instalaciones Relacionadas. Esta norma aplica a la soldadura por arco eléctrico y por oxígeno y combustible, de tuberías empleadas en la compresión, bombeo y transmisión de petróleo crudo, productos derivados del petróleo y gases combustibles, y también para los sistemas de distribución cuando esto es aplicable. Presenta métodos para la producción de soldaduras aceptables realizadas por soldadores calificados que usan procedimientos, equipo de soldadura y materiales aprobados. También presenta métodos para la producción de 1

2 radiografías adecuadas, realizadas por técnicos que empleen procedimientos y equipo aprobados, a fin de asegurar un análisis adecuado de la calidad de la soldadura. Incluye los estándares de aceptación para la reparación de defectos de soldadura. ANSI/AWS D1.1 - Código de Soldadura sobre Acero Estructural. Este Código cubre los requisitos aplicables a estructuras de acero al carbono de baja aleación. Está previsto para ser empleado conjuntamente con cualquier código o especificación que contemple el diseño y construcción de estructuras de acero. Quedan fuera de su alcance los recipientes y tuberías a presión, metales base de espesores menores a 1/8 Pulg (3.2 mm), metales base diferentes a los aceros al carbono y de baja aleación, y los aceros con un límite de fluencia mínimo mayor a 100,000 lb/pulg2 (690 MPa). Mencionemos también las especificaciones AWS referidas a consumibles de soldadura y materiales base, las cuales son incorporadas por muchos códigos y especificaciones. Especificaciones AWS para materiales consumibles de soldadura La Sociedad Americana de Soldadura (AWS) publica un número importante de normas aplicables a uso de materiales y calidad de los mismos, pruebas, operaciones, y procesos de soldadura. Particularmente tenemos las que refieren a consumibles de soldadura utilizados en los distintos procesos, como especificaciones para varillas de aporte TIG, electrodos, etc. Estas especificaciones cubren la mayor parte de los materiales consumibles empleados en procesos de soldadura, e incluyen una serie de requisitos obligatorios y opcionales. Los requisitos obligatorios cubren aspectos tales como composición química y propiedades mecánicas, fabricación, pruebas, marcado e identificación y empaque de los productos. Los requisitos opcionales incluidos en apéndices se proporcionan como fuente de información sobre la clasificación, descripción o uso previsto de los metales de aporte cubiertos por la especificación. La designación alfanumérica de la AWS para especificaciones de metales de aporte consta de una letra "A seguida de un 5. y uno o dos dígitos adicionales. Por ejemplo la AWS A5.1, Especificación para Electrodos Revestidos de Acero al Carbono para Soldadura por Arco Eléctrico. Cuando ASME (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) adopta estas especificaciones, ya sea de manera completa y fiel o con revisiones, le antepone las letras "SF a la designación AWS, así, la especificación ASME SFA5.1 es similar, si no idéntica, a la AWS A5.1 (de la misma edición). ASME IX - Norma de Procedimientos de Soldadura y Soldadura fuerte, calificación de Soldadores y Operadores. Objetivo de trabajo y presentación de ASME IX: Trabajaremos sobre ASME IX como ejemplo de norma de calificación de procedimientos de soldadura y soldadores, y nos enfocaremos en aspectos particulares, asumiendo que pretendemos aplicarla para calificar un procedimiento de soldadura sobre un acero al carbono de baja aleación, soldado con SMAW, y luego iremos hacia la calificación de un soldador sobre el mencionado procedimiento. Este análisis no es completo, sino una aproximación a ASME IX, para poder tener las primeras pautas para ingresar al uso del mismo. Terminología y conceptos necesarios antes de comenzar: Existen algunas palabras clave que se emplean ampliamente en las normas relacionadas con bienes soldados en su versión en inglés. A fin de asegurar su interpretación correcta, es conveniente precisar su significado e intención: Shall y Hill (debe de), indican requisitos obligatorios, tales como el uso de ciertos materiales o la realización de determinadas acciones. 2

3 Should (podría y debiera), denota que el requisito o aspecto a que se refiere no es obligatorio, pero se recomienda como una buena practica, las practicas recomendadas y las guías generalmente emplean esta palabra. May (puede), indica que la aplicación de la provisión a la cual se hace referencia es de carácter opcional. Recordemos que las normas de origen americano tiene como Idioma nativo el inglés. A la fecha muchas de estas tienen traducciones oficiales al español, de no existir al momento de saldar una discusión basándonos en lo escrito en el documento debemos refreírnos al texto en inglés en la edición que corresponda. ALCANCE: El usuario de una norma debe conocer completamente el Alcance, el uso previsto y el campo de aplicación de esta, aspectos que están indicados en la Introducción o en el Alcance de cada documento. Lo que no está en el Alcance forma parte de los aspectos no cubiertos por el documento, y esto lo debemos tener presente antes de comenzar a aplicar la norma. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (EPS o WPS): Es un documento redactado y detallado aplicable al momento de ejecutar una soladura, buscando conseguir una buena calidad en el trabajo, siendo una guía para quien realizará la soldadura. CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO: Implica la demostración que la soldadura hecha con un procedimiento especifico puede encontrase en los estándares prescritos. CERTIFICAR: Asegurar como verdadero u oficial algo que corresponde a un estándar. Hablamos de certificar un procedimiento de soldadura al momento de contar con documentos que aseguren que un ensayo de tracción, por ejemplo, rompe en el valor de resistencia reportado. CALIFICAR: Haber cumplido con las condiciones y requisitos específicos establecidos, o estar apto para realizar una determinada tarea, demostrando contar con el grado de habilidad que se requiere para la misma. Organización General de ASME IX La Sección IX contiene dos partes mayores, QW (para calificaciones de soldadura) y QB (para calificaciones de soldadura por brazing, soldadura fuerte (*1). Cada una de estas partes se divide en: cinco artículos la parte QW y cuatro artículos la parte QB, y al final de la Sección se encuentran seis apéndices, algunos comunes para las dos partes mayores: En esta introducción nos enfocaremos en QW, referido a soldadura sobre los distintos procesos contemplados. Parte QW - Soldadura Artículo I: Requisitos Generales Artículo II: Calificaciones de los procedimientos de soldadura Artículo III: Calificaciones de Habilidad de los Soldadores Artículo IV: Datos de la Soldadura Artículo V: Especificaciones del Procedimiento de Soldadura Estándar SWPS s Apéndice A (Obligatorio): Preparación de las preguntas hacia comité de normas Apéndice B (No Obligatorio): Formas Sugeridas Apéndice D (No Obligatorio): Listado de los Números P Apéndice E (Obligatorio): Listado de los SWPS s permitidos (WPS pre-calificados) Apéndice F (Obligatorio): Unidades Standard para el uso en ecuaciones Apéndice G (No Obligatorio): Uso de unidades en códigos de recipientes de presión *1- La soldadura fuerte consiste en un proceso de unión de dos metales a través del calentamiento de estos y la posterior adición de un metal de aporte, el cual debe tener una temperatura de fusión superior a 450 C y menor al del metal base. 3

4 Organización y Uso de la Sección IX Articulo I: Requisitos Generales de Soldadura QW-100: General QW-110: Orientación de la Soldadura QW-120: Posiciones de prueba para soldaduras de ranura QW-130: Posiciones de prueba para soldaduras de filete QW-140: Tipos y propósitos de las pruebas y ensayos QW-150: Pruebas de tensión QW-160: Pruebas de doblez guiado QW-170: Pruebas de tenacidad a la entalla QW-180: Pruebas a las soldaduras de filete QW-190: Otras pruebas y ensayos Articulo II: Calificaciones de los Procedimientos de Soldadura QW-200: General QW-210: Preparación de los cupones de prueba QW-250: Variables de la soldadura Artículo III: Calificaciones de la Habilidad de los Soldadores QW-300: General QW-310: Cupón de prueba para la calificación QW-320: Re-pruebas y renovación de la calificación QW-350: Variables de soldadura para los soldadores QW-360: Variables de soldadura para los operadores de soldadura QW-380: Procesos especiales Artículo IV: Datos de Soldadura QW-400: Variables QW-410: Técnicas QW-420: Números - P QW-430: Números - F QW-440: Composición química del metal soldado (Número A) QW-450: Especimenes QW-460: Gráficos Dibujos Esquema QW-470: El proceso de ataque químico y los reactivos aconsejados QW-490: Definiciones Artículo V: Especificaciones de Procedimientos de Soldadura Estándar (SWPS s), precalificados QW-500: General QW-510: Adopción de los SWPS s QW-520: Uso de los SWPS s Sin Demostración Discreta QW-530: Formas QW-540: Uso en Producción de los SWPS s Condiciones generales (QW 100) La Sección IX del Código ASME aplica a la calificación de soldadores, operarios de soldadura, (soldadores para soldadura fuerte y operarios de soldadura fuerte), y los procedimientos que ellos emplean al soldar (o al hacer soldadura fuerte) de acuerdo con los Código de Calderas y recipientes a presión de ASME, y el Código para Tubería de Presión ASME B31. (QW-101) ALCANCE: Las reglas de esta sección se aplican a la preparación de especificaciones de procedimientos de soldadura (WPS) y a la calificación de los mismos, calificación de soldadores y operarios de soldadura para todos los procesos de soldadura manuales y mecanizados permitidos en esta sección. 4

5 Posiciones de colocación de la Probeta de Prueba: De QW 120 a QW 132 se especifican, para las soldaduras de ranura, filete y espárragos, las diferentes posiciones de colocación de la probeta de prueba. Enfoquémonos en Soldadura de Ranura y Filete, tanto sea para tubos o chapas. Durante la soldadura, se permiten una desviación angular de ± 15 grados a partir de los planos horizontal y vertical especificados, y una desviación de ± 5 grados a partir del plano inclinado especificado. 5

6 PRUEBAS Y ENSAYOS: De QW 140 a QW 196 se especifican las distintas pruebas y ensayos que se usarán, tanto para la calificación de un WPS como, para calificar un soldador u operador de soldadura. Cada tipo de ensayo se describe, se dan detalles de los dispositivos auxiliares que se usarán para realizar dichos ensayos y se dan los criterios de aceptación para cada uno de estos ensayos y pruebas. 6

7 Exámenes Especiales para Soldadores: El examen radiográfico puede servir en lugar de pruebas mecánicas según QW-141 para calificación de habilidad para soldadura en ranura, para demostrar la capacidad de soldadores para hacer soldaduras sanas. Destacaremos alguno de los ensayos y pruebas descriptos: EXAMEN VISUAL (QW-144): Este examen es previo a cualquier otro y debe realizarse a todos los cupones de prueba una vez terminados. PRUEBAS DE TENSION (QW-150): Un ejemplo de probeta para realizar ensayo de tracción se muestra a continuación. Este ensayo esta reservado para lo que hace a calificación de un procedimiento de soldadura. Veamos los Criterios de Aceptación aplicables para la Prueba de Tensión (QB-153) (QB-153.1) Para pasar la prueba de tensión, el espécimen tendrá una resistencia de tensión que no sea menor que: (a) La resistencia de tensión mínima especificada del metal base en condición de recocido; ó (b) la resistencia de tensión mínima especificada del más débil de los dos, si se usan metales base de diferentes resistencias de tensión mínimas especificadas; ó (c) si el espécimen se rompe en el metal base afuera de la soldadura, la prueba será aceptada siempre y cuando la resistencia no este más que 5% por debajo de la resistencia de tensión mínima especificada del metal base en la condición de recocido. PRUEBAS DE DOBLEZ GUIADO (QW-160): Tenemos varios tipos de plegados guiados, implican extraer probetas en determinada posición respecto al cupón de soldadura realizado, las cuales serán esforzadas en zona específicas. Doblez Transversal Lateral Doblez Transversal de Cara Dobleces Transversales de Raíz Pruebas Longitudinales de Doblez 7

8 Plegado Lateral: Se esfuerza la soldadura de lado, todo el bisel a la vez. Plegado de Cara: Se esfuerza a la tracción la cara de la soldadura. Plegado de Raíz: Se esfuerza a la tracción la raíz de la soldadura. QW-162 Procedimiento de Prueba de Doblez Guiado. El doblado guiado se realiza con la ayuda de un dispositivo auxiliar que se detalla en la imagen siguiente, las dimisiones del dispositivo dependen del tipo de material que se quiera plegar. 8

9 PRUEBAS DE TENACIDAD DE MUESCA (QW-170): Esta prueba se realiza cundo el código de construcción utilizado así lo indica, y requiere la extracción de probetas particulares que serán ensayadas con un péndulo, rompiendo las mismas sobre una entalla generada en la pieza, midiendo la energía absorbida en el impacto. (QW- 171 Pruebas de Tenacidad de Muesca V de Charpy). PRUEBAS DE FRACTURA (QW-182). Aplicable a calificación de soldador en filete. MACROGRAFÍA, Especímenes de Procedimiento (QW-183), Especímenes de Habilidad (QW-184). Hacia la preparación, redacción, y calificación de un WPS: Registro de Calificación del Procedimiento (PQR) Que es?: El PQR es un documento que soporta el WPS por medio de la documentación de los resultados de la soldadura y las pruebas realizadas a probetas extraídas del o los cupones de prueba utilizados. Contenido del PQR: Cuando se suelda un cupón de prueba, solamente se registran los datos surgidos en la calificación del PQR. Como mínimo, sin embargo, el PQR tiene que documentar: Verificaciones de las propiedades mecánicas de la soldadura realizando la documentación de los ensayos destructivos realizados a las probetas extraídas del los cupones de prueba, lo que implica una prueba de soldabilidad. Las variables esenciales y no esenciales de los procesos usados en el procedimiento. Cuando sea aplicable, las variables esenciales suplementarias. Cualquier otra información puede ser incluida si se desea y se considera relevante. Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) Que es?: Un WPS es un documento (procedimiento) que ha sido preparado y aprobado por medio de la calificación y es usado para suministrar la dirección necesaria y el control cuando se efectúa una soldadura. 9

10 Contenido del WPS: Como mínimo, este procedimiento tiene que relacionar todas las variables descritas en QW-250 para el proceso de soldadura que sea aplicable (por ejemplo SMAW, GMAW, FCAW, etc.). Estas variables incluyen: Las variables esenciales y no esenciales relativas a cada proceso usado en el procedimiento. Las variables esenciales suplementarias cuando la prueba de impacto sea requerida. Los rangos aceptables (por ejemplo los calificados). Otra información que se desee para un control adicional. El WPS relaciona las variables, tanto esenciales como no esenciales, y los valores y variaciones aceptables de estas, al usar un WPS. El WPS se destina a proveer dirección para el soldador u operario de soldadura. El PQR relaciona el conjunto de elementos utilizados para calificar el WPS y los resultados de las pruebas realizadas a las probetas que se extraigan. Términos Importantes en el WPS: Cupón de Prueba: Un cupón de prueba es el conjunto de materiales base utilizados a ser soldados completamente para la prueba de calificación del WPS. Espécimen de Prueba: Un espécimen de prueba es una porción que se extrae del cupón de prueba la cual va a ser sometida a algún ensayo con el objetivo de demostrar el WPS, por ejemplo pruebas de doblez, tensión, fractura, etc. Cupón de prueba para calificación de WPS en soldadura de ranura con el respectivo marcaje de los especimenes de prueba a ser extraídos para los distintos ensayos mecánicos. Espécimen de prueba para ensayo de tracción, probeta, de sección reducida extraída de un cupón de prueba en tubo. 10

11 Cupón de prueba para calificación de WPS en soldadura de filete con el respectivo marcaje de los especimenes de prueba a ser extraídos para los ensayos de macrografías. Espécimen de prueba para ensayo de tracción, de sección completa para tubos de pequeño diámetro. Aspectos a considerar al momento de comenzar con la preparación de un WPS: Valorar la compatibilidad del metal de soladura aportado en relación al metal base. Las propiedades metalúrgicas requeridas. Las propiedades mecánicas deseadas. Los requisitos de servicio de la pieza una vez soldada. Para la aplicación posterior del mismo: La habilidad de los soldadores. El equipo disponible. La localización de las soldaduras. Aspectos económicos. Calificación de Habilidad del Soldador o el Operador de Soldadura El Registro de la Calificación de Habilidad del Soldador o del Operador es un documento usado para registrar las calificaciones de los soldadores u operadores de soldadura. El WPQ / WOPQ documenta que los soldadores u operadores tienen la habilidad necesaria para depositar un metal de soldadura sano, para el proceso usado, dentro de los límites de calificación que estipula el WPS de referencia usado. Contenido del WPQ/WOPQ: El WPQ / WOPQ contiene: Las variables esenciales y los resultados de las pruebas realizadas para calificar al soldador. Los rangos para los cuales el soldador u el Operador esta calificado en relación a lo demostrado. Otra información complementaria que se desee incluir (por ejemplo, posiciones especiales). Variables Esenciales para el Soldador: Una variable esencial para el soldador se define como una condición de la cual, cuando se cambia, afectara la habilidad del soldador para depositar un metal de soldadura sano. Los soldadores NO tienen Variables no-esenciales NI esenciales suplementarias. 11

12 Formatos de documentos sugeridos para registros: Los formatos mostrados en ASME IX Apéndice B para la calificación de un procedimiento de soldadura de acuerdo con el Código están en QW-482 para el WPS, QW-483 para el PQR y QW 484 para la calificación de soldadores. Estos formatos son recomendados, son ejemplos no obligatorios. Si toda la información requerida por el Código está presente, cualquier formato que se desee puede ser usado en vez de los formatos del Código. Cabe destacar que las formas sugeridas son sin dudas una muy buena síntesis de los elementos que deben estar presentes en el documento, por tanto el usarlas es aconsejable, por lo menos al comenzar. A continuación vemos algunos de las formas sugeridas: QW-482, primera hoja de forma sugerida para redactar un WPS. QW-483, primera hoja de forma sugerida para redactar un PQR. 12

13 QW-484 Forma para redactar una calificación de soldador. Escribiendo una Especificación del Procedimiento de Soldadura Cuando se está escribiendo un WPS, se deberá tener claro para que se intenta utilizar e mismo, la disponibilidad de equipo de soldadura, y la habilidad requerida por los soldadores para ejecutar este procedimiento. Existen cuatro consideraciones generales: (1) Cuales materiales base van a ser soldados? (2) Cuales metales de aporte serán usados? (3) Cuales procesos de soldadura serán usados? (4) Cuales restricciones de servicio o producción están presentes? Una vez definidos los metales base que se intentan soldar debo identificar el número P del mismo, de acuerdo con QW-422. Qué son los números P?: Para reducir el número de metales base a utilizar a la hora de calificar un WPS o un soldador, los materiales se agrupan bajo la designación de número P. Materiales con propiedades similares tienen un mismo número P. La categorización se hace teniendo en cuenta: Composición Química Soldabilidad Propiedades Mecánicas 13

14 Una vez identificado el número P del material que pretendo soldar se deberá seleccionar los metales base más económicos, con el mismo número P que el que pretendo soldar, a partir de QW-424, para ser usados en el cupón de prueba. Luego, los materiales de aporte apropiados son seleccionados. Para los materiales de aporte se utiliza un criterio para agruparlos en torno a un número F: Que son los números F?: (QW-430) El agrupamiento de Números-F para electrodos, alambres y varillas de aporte se basa esencialmente en las características del aporte para ser depositado, lo cual determina la capacidad de los soldadores para hacer soldaduras satisfactorias con un metal de aporte dado. Este agrupamiento se hace para reducir el número de calificaciones de procedimiento y de habilidad para soldadores. 14

15 Posteriormente se determina el número A como se describe en QW-432 y QW-442. El número A clasifica la composición del metal de soldadura, solo se aplica para materiales ferrosos. 15

16 Si el proceso de soldadura lo requiere se debe considerar también el gas de protección o el fundente, y cualquier otra restricción de posición que pueda ser aplicable. Los procesos de soldadura a ser usados deberán ser determinados y las variables requeridas de QW- 250 aplicables al mismo, valoradas y vinculadas entre si. Es también necesario considerar los tipos de juntas de producción, las técnicas de soldadura, y el equipo disponible. Finalmente, se necesita considerar las restricciones de servicio o producción. Estas incluyen aspectos tales como los requisitos del Código/cliente aplicables, precalentamiento, (PWHT, tratamiento térmico post soldadura), corrosión, y condiciones de servicio a temperaturas bajas que requieran ensayo de tenacidad a las entalla (requerimiento de ensayo de Charpy). Calificando un WPS Pruebas Mecánicas para un WPS: QW-202 cubre las pruebas requeridas para las calificaciones de los procedimientos de soldadura. Como mínimo, las pruebas mecánicas son dos pruebas de tensión y cuatro pruebas de doblez. A modo de ejemplo vemos el caso de una calificación de una probeta de ranura: QW Pruebas Mecánicas. El tipo y número de especimenes de prueba, los cuales serán ensayados para calificar un procedimiento de soldadura en ranura están dados en QW-451, y serán removidos de una manera similar a aquella que se muestra en QW

17 Las distintas Variables para los procesos de soldadura: Cada proceso tiene su lista de variables, esenciales, suplementarias y no esenciales. Las mismas están tabuladas desde QW 252 hasta QW 265. Vale la pena mencionar algunas pautas para su lectura: Para cada proceso hay dos tablas, una aplicable al proceso Standard y la otra aplicable a procesos especiales, particularmente Revestimiento ati corrosivo (Corrosion-Resistant Overlay) y Revestimiento duro (Hard-Facing Overlay). En la tabla se indica en el lugar correspondiente a cada variable un símbolo: + Agregado de - Eliminación de > Aumento / mayor que < Disminución / menor que Hacia arriba Hacia abajo Directo A la inversa Cambio de En el ejemplo que sigue podemos ver que las variables se agrupan, por ejemplo comenzamos con Junta, QW402. Para la primera variable, Diseño de la Ranura, se explica el alcance del mismo yendo al punto del código QW El mismo criterio se aplica para todas las variables. A modo d ejemplo veamos el caso de las variables involucradas en la calificación de un procedimiento de soldadura utilizando el proceso de electrodo revestido (SMAW). 17

18 Las Variables de Soldadura para SMAW: Estas variables están listadas en QW-253. Las variables esenciales suplementarias solo deben ser usadas cuando se requiera prueba de impacto en la calificación del procedimiento de soldadura, dado por alguna otra sección del código. Las variables no esenciales, aunque no requieren calificación, tienen que ser incluidas en el WPS. Debido a que estas son no esenciales, existe alguna tendencia a no darles una consideración seria. Sin embargo, esto tiene que tenerse presente, un WPS es un procedimiento para hacer una soldadura y todas las variables tienen que ser seguidas. 18

19 Calificaciones de Habilidad de los Soldadores Reglas y Definiciones: El Artículo III (párrafos QW-300) contiene las reglas para la calificación de los soldadores y los operadores de soldadura. El Articulo III contiene (o hace referencia a) todo lo que se necesita para calificar al personal que llevará a cabo la soldadura. Se deben usar los párrafos de QW-300, más los párrafos aplicables de QW-100 y los párrafos referidos de QW-400. Quién es un Soldador? Un soldador es quien realiza una operación de soldadura de forma manual o semiautomática y controla las acciones durante la ejecución de un trabajo de soldadura. Propósito de Calificar al Soldador: El propósito de calificar a los soldadores es determinar sus habilidades para depositar una junta soldada sana. Los soldadores realizarán su calificación basándose en un WPS calificado. Que debo tener en cuenta para realizar la calificación del soldador: 1) Primero debo considerar el proceso de soldadura y el grado de dificultad operativa en que pretendo calificar la habilidad del soldador. 2) Luego busco un WPS calificado para realizar, sobre este, la respectiva calificación del soldador. 3) Con el procedimiento, elijo materiales base y consumibles de soldadura contemplados por este. 4) Realizo la probeta de calificación de soldador en la posición de soldadura requerida y extraigo las probetas y/o ejecuto las pruebas para calificar al mismo. Un soldador u operador de soldadura puede ser calificado mediante radiografía de un cupón de prueba, una radiografía de su soldadura sobre el propio trabajo de producción, o mediante pruebas de doblez tomadas de un cupón de prueba (excepto como se declara en QW-304 y QW-305). QW-301.1, La prueba de habilidad se puede dar por terminada en cualquier etapa del procedimiento de prueba, cuando se evidente, para el supervisor que conduce las pruebas, que el soldador o el operador de soldadura no tiene la destreza requerida para producir resultados satisfactorios. Recordemos que: Durante la calificación debo registrar todas las variables esenciales aplicables para el soldador en el proceso que corresponda, y con estas anotaciones generar el registro de la Calificación de Habilidad del Soldador (WPQ). Identificación de cada soldador: Cada soldador y operador de soldadura tiene que tener asignado un cuño, numero, letra, o símbolo de identificación, el cual tiene que ser usado para identificar sus trabajos, y estará referenciado en los registros de su respectiva calificación. QW-301: Cupones de prueba y probetas que se deben extraer: El propósito de la calificación de los soldadores es determinar su habilidad para efectuar soldaduras sanas en cada proceso en que vayan a trabajar en la producción. El cupón de prueba tiene que ser soldado usando un procedimiento calificado. Una calificación de un WPS puede ser usada para calificar al soldador (excepto en las soldaduras de filete). Las dimensiones de los cupones de prueba quedan determinadas por la suma de las dimensiones de las probetas de ensayos que se deban extraer de los mismos. 19

20 QW-302: Tipo de Pruebas para realizar una calificación Los Soldadores/Operadores de Soldadura pueden ser calificados mediante uno de los siguientes métodos: Pruebas Mecánicas: - Para soldadura de ranura: Las pruebas de doblez se requieren para las calificaciones en soldaduras de ranura. - Pruebas de soldadura de filete: Pruebas de fractura y macrografía se requieren para las soldaduras de filete. Nota: Antes de cortar los especimenes individuales, las soldaduras tienen que ser examinadas visualmente de acuerdo con QW-194. Los cupones realizados a partir de tubería, deberán ser examinados interna y externamente. Radiografía: Es permitido calificar un soldador a través de una radiografía, sólo como se especifica en QW-304 y QW-305 para el (los) proceso (s) y el modo de transferencia de arco especificados en QW-304. En producción, en forma alterna, un tramo de 6 de la primera soldadura de producción hecha por un soldador que use el (los) proceso (s) y/o modo de transferencia de arco especificados en QW-304 se puede calificar por radiografía. En QW se detallan las probetas que se deben extraer para una probeta de ranura sobre chapa. En la misma tabla se da el espesor calificado en relación al espesor del cupón de calificación. A continuación se muestran alguno de los esquemas donde se aclaran la forma de extraer las probetas que se ensayarán mecánicamente. El esquema siguiente, QW-463-2(a) y (b), muestra como extraer las probetas para una calificación en una soldadura de ranura sobre chapa. 20

21 En QW452.5, se muestra una probeta para calificar un soldador sobre filete, Registro de la Calificación de Habilidad del Soldador o del Operador de Soldadura: El registro de la Calificación de Habilidad del Soldador (WPQ) y del Operador de Soldadura (WOPQ) son los documentos usados para registrar las calificaciones de un soldador u operador. Las formas propuestas en la Sección IX (QW 484) no son obligatorias. QW-301.4, sin embargo, requiere que todas las variables encontradas en QW-350 o 360 sean referenciadas en el WPQ. 21

22 Independientemente del formato que se de al WPQ y el WOPQ tienen, como mínimo, que documentar las variables aplicables usadas para soldar el cupón de prueba, los resultados de las pruebas, y los rangos calificados. Algunos de estos rangos pueden ser mínimos o máximos únicamente. 22

23 Variables Esenciales para el soldador: Las variables esenciales para los soldadores se encuentran en QW-350, y aquellas para los operadores de soldadura están en QW-360 (tenga mucho cuidado en no mezclar estas dos). Se debe tener presente que las calificaciones del personal solo tienen variables esenciales. En QW-416 se presenta un resumen de las variables de soldaduras aplicables a los distintos procesos. Los soldadores NO tienen Variables no-esenciales NI esenciales suplementarias. Registros del Soldador/Operador: Para la Calificación de Habilidad del Soldador (WPQ) y del Operador de Soldadura (WOPQ): El párrafo QW requiere que cada fabricante mantenga un registro de los resultados obtenidos en las calificaciones de habilidad de los soldadores y operadores de soldadura. 23

24 Estos registros tienen que ser certificados por el fabricante y deben estar disponibles para ser inspeccionados. Registro de Continuidad del Soldador: Aunque este documento no está especificado en la Sección IX, se usa comúnmente como una manera conveniente de documentar el cumplimiento con QW-322.1(a), que implica que el soldador debe utilizar el procesos sobre el cual esta calificado por lo menos una vez en seis meses para asegurar que no se perdió la habilidad por falta de práctica. Este registro se realiza por proceso y no por WPS, por tanto es simple de realizar y requiere revisiones periódicas del trabajo realizado por los soldadores en los respectivos procesos de soldadura. Expiración de las Calificaciones: QW requiere que los soldadores y los operadores de soldadura suelden periódicamente para mantener sus aptitudes y habilidades. QW-322.1(a) establece: Cuando el soldador no haya soldado con el proceso durante un periodo de 6 meses o más, sus calificaciones para ese proceso deberán expirar. La recalificación es requerida cuando el límite de tiempo de QW sea excedido o cuando exista una razón válida para cuestionar la habilidad del soldador u operador para depositar un metal soldado sano u operar el equipo. QW-322.2, Renovación de las Calificaciones: (a) Cuando las calificaciones expiran debido al límite de tiempo, la recalificación puede ser hecha: Con una prueba con cualquier material, espesor, o diámetro, en cualquier posición. (b) Cuando las calificaciones han sido revocadas, los soldadores y operadores de soldadura deben ser recalificados. Las Responsabilidades del Fabricante El fabricante, o el Poseedor del Certificado ASME en la terminología del Código, es el responsable de conducir las pruebas de calificación de habilidad de los soldadores u operadores de soldadura de acuerdo con los procedimientos de soldadura calificados. Las pruebas tienen que ser efectuadas bajo la supervisión y control directo del Poseedor del Certificado. También, el poseedor del certificado siempre es el responsable por el resultado final de las soldaduras efectuadas por su organización. Referencias Bibliográficas: - ASME IX, traducción no oficial. - Materiales de, Carlos Oliva Minilo. - Imágenes de dominio público extraídas del World Wide Web (www). 24