NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA 5401 2005-12-22 SOLDADURA ESTRUCTURAL. LÁMINA DE ACERO E: STRUCTURAL WELDING SHEET STEEL CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: esta norma es una adopción idéntica (IDT) por traducción, respecto a su documento de referencia, la norma AWS D 1.3: 1998. láminas de acero - soldadura estructural; soldadura estructural - requisitos. I.C.S.: 25.160.40 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435 Prohibida su reproducción Editada 2006-01-12
PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 5401 fue ratificada por el Consejo Directivo del 2005-12-22. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 05 Soldadura. ELECTROMANUFACTURAS S.A. ASOCIACIÓN COLOMBIANBA DE SOLDADURA Y ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (ACOSEND) ACERÍAS PAZ DEL RÍO COMPAÑÍA COLOMBIANA METALMECÁNICA S.A. COTECMAR NON PLUS ULTRA SUPERPOLO S.A. Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACERÍAS DE COLOMBIA AGAFANO ASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES ANDI ATM INGENIERÍA LTDA. CDP DE FUNDICIÓN Y SOLDADURA Y UNIVERSIDAD DEL VALLE CINSA CODENSA CORPACERO CQA LTDA. CRYOGAS S.A. ECOPETROL ELECTRODOS OERLIKON DE COLOMBIA LTDA. EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ ESP GAS NATURAL S.A. E.S.P. IMG S.A. INSPEQ INGENIERÍA LTDA. J&W INGENIEROS LTDA. MECANICOS ASOCIADOS S.A. NATIONAL MECHANICAL BOARD E.U. PROMIGAS SAGER S.A. SENA SIDOR SOLDADURAS MEGRIWELD TECNICONTROL TENCO TUBOS DEL CARIBE
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE UNIVERSIDAD DEL NORTE UNIVERSIDAD LIBRE UNIVERSIDAD NACIONAL ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
SOLDADURA ESTRUCTURAL. LÁMINA DE ACERO 1. DISPOSICIONES GENERALES 1.1 OBJETO Esta norma de soldeo cubre el soldeo por arco de láminas/flejes de acero estructural, incluyendo las laminadas en frío (que de aquí en adelante se denominarán láminas de acero) iguales o menores que 4,8 mm (3/16 de pulgada - 0,188 pulgadas) de espesor nominal. Véase el Anexo C, Tablas C1 y C2 para los calibres y espesores equivalentes. En esta norma se incluyen únicamente tres clases de soldadura por arco para lámina de acero: por puntos, por costura y en tapón. 1.1.1 Materiales a los que se aplica Esta norma es aplicable a la soldadura de láminas de acero estructural a otras láminas de acero estructural o que soporten miembros de acero estructural. 1.1.2 Disposiciones generales La premisa fundamental de esta norma es la de establecer disposiciones generales que sean aplicables a cualquier situación. Los criterios de aceptación para soldaduras de producción diferentes de las que están especificadas en esta norma deben ser permitidas para una aplicación particular, teniendo en cuenta que éstas sean adecuadamente documentadas por el proponente y aprobadas por el ingeniero. Estos criterios alternativos de aceptación se deben basar en la evaluación de la adecuación para el servicio utilizando la experiencia pasada, la evidencia experimental, o el análisis de ingeniería considerando el tipo de material, los efectos de la solicitud de carga y los factores medioambientales. 1.1.3 Aprobación Todas las referencias necesarias por aprobación deben ser interpretadas y aprobadas por el ingeniero, definido como la persona que actúa para y en representación del propietario en todos los asuntos que se realicen en el objeto de esta norma. Las desviaciones de los requisitos que establece esta norma requieren de la aprobación del ingeniero. 1
1.2 METAL BASE DE LÁMINA DE ACERO 1.2.1 Especificación del metal base El metal base de la lámina de acero soldada bajo esta norma debe estar conforme con los requisitos de la última edición de una de las normas mencionadas a continuación, o cualquier lámina de acero calificada de acuerdo con el numeral 1.2.2. Cualquier combinación de estos aceros se pueden soldar entre ellos. Estos aceros también pueden ser soldados a cualquiera de los aceros relacionados en la última edición de la norma ANSI/AWS D1.1, Structural Welding Code - Steel. 1) NTC 4011, Productos planos de acero recubiertos con zinc (galvanizados) o recubiertos con aleación hierro zinc (galvano-recocido) mediante procesos de inmersión en caliente. (SQ Grados 33, 37, 40, y 80). 2) NTC 6, Productos planos laminados en caliente de acero, al carbono, estructurales, alta resistencia baja aleación y alta resistencia baja aleación con capacidad de deformado - estampado-. (ASTM A 1011). 3) NTC 4009, Siderurgia. Laminas y flejes de acero laminados en frío y en caliente de alta resistencia y baja aleación, con resistencia mejorada a la corrosión. (ASTM A606). 4) NTC 4009, Siderurgia. Laminas y flejes de acero laminados en frío y en caliente de alta resistencia y baja aleación, con resistencia mejorada a la corrosión (grados 45, 50, 55, 60, 65 y 70). 5) NTC 5091, Productos planos, laminados en frío, de aceros: al carbono, estructurales, alta resistencia baja aleación, y alta resistencia baja aleación con capacidad de deformado (estampado) Especificaciones para acero, lámina CR, Carbono Estructural (ASTM A 1008). 1.2.2 Otros metales base Cuando un acero diferente de los mencionados en el numeral 1.2.1 se aprueba bajo las cláusulas del proyecto o las especificaciones del producto y ese acero se propone para una construcción soldada, la soldabilidad del acero y el WPS para soldeo se debe establecer mediante calificación en conformidad con los requisitos del numeral 4 y los demás que establezca el ingeniero. 1.2.3 Punto de fluencia mínimo Las disposiciones de esta norma son previstas para el uso de lámina de acero que tenga un punto especificado mínimo de fluencia igual o menor de 550 MPa (80 000 psi). 1.3 PROCESOS DE SOLDADURA 1.3.1 Procesos aprobados Esta norma se aplica para soldaduras que se realicen por medio de arco eléctrico con metal protegido (SMAW), con gas (GMAW), por arco eléctrico con fundente en el núcleo (FCAW), con electrodo de tungsteno y gas (GTAW), o arco sumergido (SAW). NOTA circuito. Es aceptable cualquier variación del gas protector del arco (GMAW), incluyendo la transferencia por corto 2
1.3.2 Soldadura de espárrago (SW) Cuando la soldadura de espárrago se ejecuta en una porción plana de un techo o cubierta y que a la vez soporta un elemento estructural, el WPS se hará conforme al numeral 7 de esta norma y del numeral 7 de la norma ANSI/AWS D1.1. 1.3.3 Otros procesos Se pueden utilizar otros procesos de soldadura cuando sean aprobados por el ingeniero. En tal caso, el ingeniero debe especificar cualquier requisito de calificación adicional necesario para asegurar unas uniones satisfactorias para el servicio previsto. 1.4 REQUISITOS DEL METAL DE SOLDADURA 1.4.1 Correspondencia con los metales de aporte Cuando se utilizan los procesos de soldadura indicados, los metales de aporte relacionados en la Tabla 1.1 proveen una junta soldada con una resistencia correspondiente a la del metal base. 1.4.2 Combinaciones diferentes de metal de aporte y metal base Las combinaciones de metal de aporte y metal base diferentes a las establecidas en el numeral 1.4.1 deben ser permitidas cuando sean evaluadas y aprobadas por el ingeniero. Cuando se sueldan metales base de diferentes resistencias, la resistencia a la tracción del metal de aporte debe ser superior o igual al metal base de menor resistencia a la tracción (véase la NTC 2156). 1.4.3 Certificación del fabricante Cuando el ingeniero lo requiera, el contratista debe suministrar la certificación del fabricante del electrodo declarando que dicho electrodo cumple con los requisitos de la clasificación. 1.4.4 Electrodos para soldadura por arco con metal protegido (SMAW) 1.4.4.1 Especificaciones NTC o AWS Los electrodos para el proceso SMAW deben ser conformes con los requisitos de la última edición de la NTC 2191 (ANSI/AWS A5.1), o con los requisitos de la NTC 2253 (ANSI/AWS A5.5). 1.4.4.2 Control de los electrodos de bajo hidrógeno Este control se debe hacer para lámina de acero que se suelde a una estructura principal de un espesor superior a 6,4 mm (1/4 de pulgada). Todos los electrodos cuyo revestimiento sea del tipo bajo hidrógeno conforme con la NTC 2191 (ANSI/AWS A5.1) se deben comprar en recipientes herméticamente sellados o se deben secar por lo menos dos horas a una temperatura entre los 260 C (500 F) y los 425 C (800 F) antes de ser utilizados. Todos los electrodos cuyo revestimiento sea del tipo bajo hidrógeno conforme con la NTC 2253 (ANSI/AWS A5.5) se deben comprar en recipientes herméticamente sellados o se deben secar por lo menos una hora a una temperatura entre los 370 C (700 F) y los 430 C (800 F) antes de ser utilizados. Los electrodos se deben secar antes de su utilización si el recipiente herméticamente sellado muestra evidencia de haber sufrido algún daño. 3
Inmediatamente después de abrir el recipiente herméticamente sellado o de haber extraído los electrodos de un horno de secado, dichos electrodos se deben usar o almacenar en un horno a una temperatura de por lo menos 120 C (250 F). Los electrodos E-70XX y E-70XX-X que no se utilicen después de cuatro horas o los electrodos E80XX-X que no se utilicen después de dos horas de haber abierto el recipiente herméticamente sellado o que se hayan sacado de un horno de secado también deben secarse antes de ser utilizados. No se deben utilizar los electrodos que contengan humedad. 1.4.4.3 Tasa de fusión Una buena medida para una soldadura normal se puede calcular mediante la tasa de fusión (M) del electrodo. M = milímetros de electrodo fundido / tiempo en minutos La manera de aplicar este método se explica detalladamente en el Comentario, C1.4.4.3. 1.4.5 Soldadura por arco sumergido (SAW) 1.4.5.1 Requisitos de la NTC o AWS Los electrodos y los fundentes que se utilicen en combinación para el proceso SAW deben estar en conformidad con los requisitos de la última edición de la NTC 2677 (ANSI/AWS A5.17) o los requisitos de la última edición de la NTC 3623 (ANSI/AWS A 5.23). 1.4.5.2 Fundente El fundente que se utilice para arco sumergido debe estar seco y libre de contaminantes por causa de calamina, aceite, u otro material extraño. Todos los fundentes se deben adquirir en empaques que puedan ser almacenados, bajo condiciones normales, por lo menos durante seis meses, de tal manera que el almacenamiento no afecte ni las características ni las propiedades de la soldadura. El fundente de los empaques dañados se debe desechar o se debe secar a una temperatura mínima de 120 C (250 F), durante una hora antes de ser utilizado. El fundente se debe colocar en el sistema dispensador inmediatamente se abra el empaque, o si se va a utilizar un fundente de un empaque ya abierto, se debe quitar de la parte superior del fundente 25 mm (1 pulgada) y se debe desechar. No se debe utilizar un fundente húmedo... 4
IMPORTANTE Este resumen no contiene toda la información necesaria para la aplicación del documento normativo original al que se refiere la portada. ICONTEC lo creo para orientar a su cliente sobre el alcance de cada uno de sus documentos y facilitar su consulta. Este resumen es de libre distribución y su uso es de total responsabilidad del usuario final. El documento completo al que se refiere este resumen puede consultarse en los centros de información de ICONTEC en Bogotá, Medellín, Barranquilla, Cali o Bucaramanga, también puede adquirirse a través de nuestra página web o en nuestra red de oficinas (véase www.icontec.org). El logo de ICONTEC y el documento normativo al que hace referencia este resumen están cubiertos por las leyes de derechos reservados de autor. Información de servicios aplicables al documento aquí referenciado la encuentra en: www.icontec.org o por medio del contacto cliente@icontec.org ICONTEC INTERNACIONAL 5