Reglamento CIRSOC 304
Ministerio de Planificación Federal, Inversión Pública y Servicios
Secretaría de Obras Públicas de la Nación
INTI
Instituto Nacional de Tecnología Industrial
CIRSOC
Centro de Investigación de los
Reglamentos Nacionales de
Seguridad para las Obras Civiles
R
T1
REGLAMENTO ARGENTINO PARA LA SOLDADURA DE ESTRUCTURAS EN ACERO
Julio 2007
REGLAMENTO ARGENTINO PARA LA SOLDADURA DE ESTRUCTURAS EN ACERO
EDICION JULIO 2007
Av. Cabildo 65 Subsuelo – Ala Savio (C1426AAA) Buenos Aires – República Argentina TELEFAX. (54 11) 4779-5271 / 4779-5273 E-mail: cirsoc@inti.gob.ar
cirsoc@ffmm.gov.ar INTERNET: www.inti.gob.ar/cirsoc
Primer Director Técnico ( 1980): Ing. Luis María Machado
Directora Técnica: Inga. Marta S. Parmigiani
Coordinadora Area Acciones: Inga. Alicia M. Aragno Area Estructuras de Hormigón: Ing. Daniel A. Ortega Area Administración, Finanzas y Promoción: Lic. Mónica B. Krotz Area Publicaciones y Secretarías Regionales: Néstor D. Corti
Asta, Eduardo Reglamento argentino para la soldadura de estructuras de acero julio 2007 / Eduardo
Asta. - 1a ed . - San Martín : Instituto Nacional de Tecnología Industrial - INTI, 2016. 440 p. ; 22 x 15 cm. ISBN 978-950-532-303-6 1. Acero. 2. Estructura. 3. Reglamentos. I. Título. CDD 620.0044
2007 Editado por INTI INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL Av. Leandro N. Alem 1067 – 7° piso - Buenos Aires. Tel. 4515 5000
Queda hecho el depósito que fija la ley 11.723. Todos los derechos, reservados. Prohibida la reproducción parcial o total sin autorización escrita del editor. Impreso en la Argentina. Printed in Argentina.
ORGANISMOS PROMOTORES
Secretaría de Obras Públicas de la Nación Secretaría de Vivienda y Hábitat de la Nación Instituto Nacional de Tecnología Industrial Instituto Nacional de Prevención Sísmica Ministerio de Hacienda, Finanzas y Obras Públicas de la Provincia del Neuquén Consejo Interprovincial de Ministros de Obras Públicas Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires Dirección Nacional de Vialidad Dirección de Vialidad de la Provincia de Buenos Aires Consejo Vial Federal Cámara Argentina de la Construcción Consejo Profesional de Ingeniería Civil Asociación de Fabricantes de Cemento Pórtland Instituto Argentino de Normalización Techint Acindar
MIEMBROS ADHERENTES
Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón Asociación Argentina de Hormigón Estructural Asociación Argentina de Hormigón Elaborado Asociación Argentina del Bloque de Hormigón Asociación de Ingenieros Estructurales Cámara Industrial de Cerámica Roja Centro Argentino de Ingenieros Instituto Argentino de Siderurgia Transportadora Gas del Sur Quasdam Ingeniería Sociedad Argentina de Ingeniería Geotécnica Colegio de Ingenieros de la Provincia de Buenos Aires Cámara Argentina del Aluminio y Metales Afines Cámara Argentina de Empresas de Fundaciones de Ingeniería Civil
ASESOR QUE INTERVINO EN LA REDACCIÓN DEL
REGLAMENTO ARGENTINO PARA LA SOLDADURA DE ESTRUCTURAS EN ACERO
CIRSOC 304
Ing. Eduardo P. Asta
Reconocimiento Especial
El INTI-CIRSOC agradece muy especialmente a las Autoridades de la AMERICAN WELDING SOCIETY (AWS ) por habernos permitido adoptar como base para el desarrollo de este Reglamento, el documento AWS D1.1 /D1.1 M:2004- STRUCTURAL WELDING CODE – STEEL.
COMISION PERMANENTE DE ESTRUCTURAS DE ACERO DE
INTI-CIRSOC
Coordinador Ing. Gabriel R. Troglia
Integrantes:
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CÓRDOBA, DEPARTAMENTO ESTRUCTURAS, FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS FISICAS Y NATURALES
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA, FACULTAD DE ARQUITECTURA URBANISMO Y DISEÑO
Ing. Francisco Pedrazzi INSTITUTO ARGENTINO DE SIDERURGIA
Ing. Horacio Rezk
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES, FACULTAD DE INGENIERÍA
Ing. Jorge Mallamaci
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN JUAN, FACULTAD DE INGENIERIA
Ing. Alejandro Sesin
TECHINT S.A.
Ing. Gustavo Darin
UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES, FACULTAD DE INGENIERÍA - U.T.N. FACULTAD REGIONAL BS. AS. ASOCIACIÓN DE INGENIEROS ESTRUCTURALES
Ing. Juan C. Reimundin
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMÁN, FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGIA
Inga. Nora Moncada
UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO, FACULTAD
DE CIENCIAS EXACTAS, INGENIERIA Y AGRIM.,
PROFE-SORA
TITULAR
CONSTRUCCIONES
METÁLICAS II
Ing. Juan Carlos Piter
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL, FACULTAD REGIONAL CONCEPCIÓN DEL URUGUAY
Ing. Hector Auad
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUCUMÁN, FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA
Ing. Alejandro Giuliano
INPRES - INSTITUTO NACIONAL DE PREVENCIÓN SÍSMICA
Ing. Fructuoso Berganza CÁMARA DE FABRICANTES DE CAÑOS Y TUBOS DE ACERO
Ing. Adrián Puente Vergara
Ing. Osvaldo R. Arario
ACINDAR S. A.
Ing. Faustino Amelong
COMISION PERMANENTE DE ESTRUCTURAS DE ACERO DE
INTI-CIRSOC
(continuación)
Ing. Daniel García Gei
Ing. Pablo Alra Ing. Raul Cardoso Ing. Pablo Ruival Ing. Heriberto Martin Ing. Oliva Hernández Ing. Oscar Troviano
Ing. Enrique Trivelli Ing. Francisco Crisafulli
Ing. José M Vidmar Ing. Antonio Coloccini Ing. Bruno Coloccini Ing. Eduardo Asta
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL, FACULTAD REGIONAL MENDOZA TENARIS-SIDERCA
MARBY S.A.
M. ROYO S.A.
TUBOS ARGENTINOS S.A. IRAM
MINISTERIO DE HACIENDA, FINANZAS Y OBRAS PÚBLICAS DE LA PROVINCIA DEL NEUQUEN, SUBSECRETARÍA DE OBRAS Y SERVICIOS PÚBLICOS TUBHIER S.A.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CUYO, FACULTAD DE INGENIERIA INVITADO ESPECIAL
INVITADO ESPECIAL
INVITADO ESPECIAL
INVITADO ESPECIAL
***
ÍNDICE
CAPÍTULO 1. REQUERIMIENTOS GENERALES
1.1. DESCRIPCIÓN GENERAL
1
1.2. LÍMITES DE APLICACIÓN
1
1.2.1. Limitaciones
1
1.3. DEFINICIONES Y SIMBOLOGÍA
2
1.3.1. Definiciones relativas a las responsabilidades profesionales
2
1.3.2. Simbología
2
1.4. MATERIALES
2
1.4.1. Acero estructural
3
1.4.2. Metal de aporte y fundente para soldadura
4
SIMBOLOGÍA GENERAL
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE UNIONES SOLDADAS
2.1. CAMPO DE VALIDEZ
5
2.2. REQUERIMIENTOS GENERALES
5
2.2.1. Planos y dibujos
5
2.2.2. Especificación de procedimiento de soldadura (EPS)
5
2.2.3. Requerimientos de tenacidad
6
2.2.4. Requerimientos específicos de soldadura
6
2.2.5. Requerimientos para planos y dibujos de taller
6
2.3. PARÁMETROS DIMENSIONALES Y SECCIONES RESISTENTES O
ÁREAS EFECTIVAS
7
2.3.1. Uniones soldadas a tope, con o sin bisel
7
2.3.2. Soldaduras de filete
7
2.3.3. Uniones T oblicuas
11
2.4. REQUERIMIENTOS ESPECÍFICOS PARA UNIONES NO TUBULARES
CARGADAS ESTÁTICA O CÍCLICAMENTE
12
2.4.1. Tensiones
12
2.4.2. Configuraciones y detalles generales en el diseño de uniones soldadas
14
Reglamento CIRSOC 304
Indice I
2.4.3. Configuraciones y detalles en el diseño en uniones soldadas con juntas
biseladas
15
2.4.4. Configuraciones y detalles en el diseño de uniones soldadas con juntas
de filete
15
2.4.5. Configuraciones y detalles en el diseño de uniones con soldaduras de
tapón (botón) o de ranura (ojal o muesca)
19
2.4.6. Chapas de relleno para empalmes
20
2.5. REQUERIMIENTOS ESPECÍFICOS PARA UNIONES NO TUBULARES
CARGADAS CÍCLICAMENTE
21
2.5.1. Campo de validez
21
2.5.2. Otras previsiones
21
2.5.3. Responsabilidad del Ingeniero
22
2.5.4. Limitaciones
22
2.5.5. Cálculo de tensiones
22
2.5.6. Tensiones admisibles y rangos de tensión
23
2.5.7. Transiciones en espesor y ancho
26
2.5.8. Respaldo
27
2.5.9. Soldaduras de contorno en juntas de esquina y en T
28
2.5.10. Bordes cortados con procesos a la llama
28
2.5.11. Uniones soldadas a tope bajo cargas transversales
28
2.5.12. Terminación de las soldaduras de filete
28
2.5.13. Juntas y soldaduras no permitidas
28
2.6. REQUERIMIENTOS ESPECÍFICOS PARA UNIONES TUBULARES
CARGADAS ESTÁTICA Y CÍCLICAMENTE
29
2.6.1. Campo de validez
29
2.6.2. Excentricidad
29
2.6.3. Tensiones admisibles
29
2.6.4. Identificación
35
2.6.5. Diseño de soldadura
35
2.6.6. Limitaciones de la resistencia de uniones soldadas
40
2.6.7. Transición de espesor
54
2.6.8. Limitaciones de los materiales
54
CAPÍTULO 3. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
3.1. CAMPO DE VALIDEZ
75
3.2. ELABORACIÓN DE LA EPS
75
3.2.1. Formato de la EPS
75
3.3. PROCESOS DE SOLDADURA
76
3.3.1. Procesos de soldadura aprobados por este Reglamento
76
3.3.2. Procesos de soldadura para EPS Precalificada
76
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice - II
3.4. COMBINACIONES DE METAL BASE Y METAL DE APORTE
76
3.5. MÍNIMA TEMPERATURA DE PRECALENTAMIENTO Y ENTRE PASADAS 79
3.5.1. Metal base y combinación de espesores
79
3.5.2. Determinación alternativa
79
3.5.3. Temperaturas alternativas de precalentamiento y entre pasadas en
soldadura por arco sumergido
79
3.6. LIMITACIONES EN LAS VARIABLES DE LAS EPS PRECALIFICADAS
80
3.6.1. Combinación de EPS
81
3.7. REQUERIMIENTOS GENERALES PARA UNA EPS PRECALIFICADA
81
3.7.1. Requerimientos de la soldadura vertical ascendente
81
3.7.2. Limitación de ancho / profundidad de pasada
81
3.7.3. Requerimientos con aceros resistentes a la intemperie
81
3.8. REQUERIMIENTOS COMUNES PARA ARCO SUMERGIDO CON
ALAMBRES EN PARALELO Y MULTIPLES ALAMBRES CORRESPON-
DIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA
82
3.9. REQUERIMIENTOS DE LA SOLDADURA DE FILETE PARA UNA EPS
PRECALIFICADA
83
3.9.1. Detalles para elementos estructurales no tubulares
83
3.9.2. Detalles para elementos estructurales tubulares
83
3.9.3. Uniones en T oblicuas
83
3.10. REQUERIMIENTOS DE SOLDADURAS DE BOTONES (TAPONES)
Y RANURAS (OJALES) CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALI-
FICADA
84
3.10.1. Profundidad del relleno
84
3.11. REQUERIMIENTOS COMUNES PARA SOLDADURAS DE BISEL CON
JPP O JPC CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA
84
3.11.1. Juntas para Proceso de Soldadura Manual (SMAW) en Procesos de
Soldadura Semiautomáticos (FCAW /GMAW)
84
3.11.2. Preparación de juntas en esquina
84
3.11.3. Abertura de la raíz
84
3.12. REQUERIMIENTOS PARA LAS JUNTAS DE PENETRACIÓN PARCIAL
CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA (JPP)
84
3.12.1. Definición
86
3.12.2. Tamaño de la soldadura
86
3.12.3. Dimensiones de la junta
86
3.12.4. Detalles para uniones tubulares
87
3.12.5. Uniones tubulares de sección rectangular alineadas
87
Reglamento CIRSOC 304
Indice III
3.13. REQUERIMIENTOS PARA JUNTAS DE PENETRACIÓN COMPLE-
TA (JPC) CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA
87
3.13.1. Dimensiones de la junta
87
3.13.2. Preparación de los biseles
87
3.13.3. Juntas tubulares a tope
88
3.13.4. Uniones tubulares T, Yo K
88
3.14. FORMULARIO PARA LA ELABORACIÓN DE UNA EPS
117
CAPÍTULO 4 . CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS (EPS), SOLDADORES Y OPERADORES DE SOLDADURA
4.1. CAMPO DE VALIDEZ
119
4.2. REQUERIMIENTOS GENERALES
119
4.2.1. Especificación del procedimiento de soldadura (EPS)
119
4.2.2. Calificación de habilidad del personal de soldadura
120
4.2.3. Período de efectividad
120
4.3. REQUERIMIENTOS COMUNES PARA LA CALIFICACIÓN DE EPS Y
HABILIDAD DEL PERSONAL DE SOLDADURA
121
4.3.1. Edición aplicable
121
4.3.2. Envejecimiento
121
4.3.3. Registros
121
4.3.4. Posiciones de las soldaduras
121
4.4. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (EPS)
121
4.4.1. Posiciones calificadas de la soldadura para la producción
121
4.4.2. Tipos de ensayos para calificación
121
4.4.3. Tipos de soldadura para calificación de EPS
124
4.4.4. Preparación de la EPS
124
4.4.5. Variables esenciales
126
4.4.6. Métodos de ensayo y criterios aceptables para calificación de la EPS
126
4.4.7. Reensayo
145
4.5. SOLDADURAS CON JUNTAS DE PENETRACIÓN COMPLETA (JPC)
PARA UNIONES NO TUBULARES
145
4.5.1. Juntas en esquina o juntas T
145
4.6. SOLDADURAS CON JUNTAS DE PENETRACIÓN PARCIAL (JPP)
PARA UNIONES NO TUBULARES
145
4.6.1. Tipo y cantidad de probetas a ser ensayadas
145
4.6.2. Verificación del tamaño de la soldadura (E) por macrografía
147
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice - IV
4.6.3. Verificación de EPS calificada con JPC por macrografía
147
4.6.4. Verificaciones de otros casos de EPS por macrografía
149
4.6.5. Sodaduras con junta acampanada
150
4.7. REQUERIMIENTOS DE CALIFICACIÓN EN SOLDADURA DE FILETE
PARA UNIONES TUBULARES Y NO TUBULARES
150
4.7.1. Tipo y cantidad de probetas
150
4.7.2. Ensayo de soldadura de filete
150
4.7.3. Ensayos de verificación de consumibles
150
4.8. SOLDADURAS CON JUNTAS DE PENETRACIÓN COMPLETA (JPC)
PARA UNIONES TUBULARES
151
4.8.1. Uniones a tope con juntas de penetración completa (JPC) con respaldo
o repelado de raíz
152
4.8.2. Uniones a tope con juntas de penetración completa (JPC) sin respaldo
soldadas de un solo lado
152
4.8.3. Uniones T, Y o K, con respaldo o repelado de raíz
152
4.8.4. Uniones T, Y o K, sin respaldo soldadas de un solo lado
152
4.9. UNIONES TUBULARES T, Y, K A TOPE CON JPP
158
4.10. SOLDADURAS DE BOTONES (TAPONES) Y RANURAS (OJALES)
PARA UNIONES TUBULARES Y NO TUBULARES
158
4.11. PROCESOS DE SOLDADURA QUE REQUIEREN OBLIGATORIA-
MENTE CALIFICACIÓN
160
4.11.1. ESW,EGW, GTAW, GMAW-S (transferencia en corto circuito)
160
4.11.2. Otros procesos de soldadura
160
4.12. CALIFICACIÓN DE HABILIDAD PARA SOLDADORES Y OPERA-
DORES DE SOLDADURA
160
4.12.1 Posiciones de soldadura de producción calificadas
160
4.12.2. Espesores y diámetros de producción calificados
161
4.13. ENSAYOS DE CALIFICACIÓN REQUERIDOS PARA SOLDADORES Y
OPERADORES
161
4.13.1. Soldadores y operadores
161
4.13.2. Sodadores punteadores
171
4.14. TIPOS DE UNIONES SOLDADAS PARA CALIFICACIÓN DE SOLDA-
DORES Y OPERADORES
172
4.15. PREPARACIÓN DE LOS REGISTROS DE CALIFICACIÓN DE HABILI-
DAD EN SOLDADURA (RCHS)
172
4.16. VARIABLES ESENCIALES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES
Y OPERADORES
172
Reglamento CIRSOC 304
Indice V
4.17. SOLDADURAS CON BISEL Y JPC PARA UNIONES NO TUBULARES
PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
172
4.17.1. Probeta en chapa para calificación de soldador
173
4.17.2. Probeta en chapa para calificación de operador
174
4.18. SOLDADURAS CON BISEL Y JPP PARA UNIONES NO TUBULARES
PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
174
4.19. SOLDADURAS DE FILETE PARA UNIONES NO TUBULARES PARA
CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
174
4.20. SOLDADURAS CON BISEL Y JPC PARA UNIONES TUBULARES
PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
175
4.20.1. Otros detalles de juntas
175
4.21. SOLDADURAS CON BISEL Y JPP PARA UNIONES TUBULARES PARA
CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
177
4.22. SOLDADURAS DE FILETE PARA UNIONES TUBULARES PARA
CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
177
4.23. UNIONES TUBULARES Y NO TUBULARES CON SOLDADURAS DE
BOTON (TAPON) Y RANURA (OJAL) PARA CALIFICACIÓN DE SOL
DADORES Y OPERADORES
177
4.24. METODOS DE ENSAYO Y CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA LA
CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
177
4.24.1. Inspección visual
177
4.24.2. Ensayo de macroataque
177
4.24.3. Ensayo radiográfico (RI)
178
4.24.4. Ensayo de rotura de la soldadura de filete
179
4.24.5 Probetas de plegado de raíz, cara y lateral
179
4.25. MÉTODO DE ENSAYO Y CRITERIO DE ACEPTABILIDAD PARA LA
CALIFICACIÓN DEL SOLDADOR DE PUNTEO
180
4.25.1. Criterio de aceptación visual
180
4.25.2. Criterio de aceptación de los ensayos destructivos
180
4.26. REENSAYO
180
4.26.1. Requerimientos para reensayo de soldador y operador
180
4.26.2. Requerimientos de reensayo de soldador punteador
181
CAPÍTULO 5. FABRICACIÓN Y MONTAJE
5.1. CAMPO DE VALIDEZ
183
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice - VI
5.2. Metal base
183
5.2.1. Metal base especificado
183
5.2.2. Metal base para prolongadores, respaldos, y separadores
183
5.3. REQUERIMIENTOS PARA LOS CONSUMIBLES Y ELECTRODOS DE
SOLDADURA
184
5.3.1. Requerimientos generales
184
5.3.2. Electrodos para soldadura manual (SMAW)
184
5.3.3. Alambres y fundentes para arco sumergido (SAW)
187
5.3.4. Alambres macizos y tubulares para procesos semiautomáticos (GMAW/
FCAW)
188
5.3.5. Soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección gaseosa
(GTAW)
188
5.4. PROCESOS DE SOLDADURA POR ELECTROGAS (ESW) Y ELECTRO-
ESCORIA (EGW)
188
5.4.1. Limitaciones del proceso
188
5.4.2. Estado de alambres y tubos de guía
189
5.4.3. Condición de provisión y almacenamiento del fundente
189
5.4.4. Arranque y final de soldadura
189
5.4.5. Precalentamiento
189
5.4.6. Reparaciones
189
5.4.7. Requerimientos para aceros resistentes a la intemperie o patinables
189
5.5. VARIABLES DE LA EPS
190
5.6. TEMPERATURAS DE PRECALENTAMIENTO Y ENTRE PASADAS
190
5.7. CONTROL DE APORTE DE CALOR PARA ACEROS TEMPLADOS Y
REVENIDOS
190
5.8. TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALIVIO DE TENSIONES
190
5.8.1. 5.8.2. 5.8.3.
Requerimientos
191
Tratamiento térmico alternativo
192
Aceros no recomendados para tratamiento térmico de alivio de tensiones 192
5.9. RESPALDO, GAS DE RESPALDO E INSERTOS
192
5.10. RESPALDO
192
5.10.1. Fusión
193
5.10.2 Respaldo de largo total
193
5.10.3. Espesor del respaldo
193
5.10.4. Uniones no tubulares cargadas cíclicamente
193
5.10.5. Uniones cargadas en forma estática
193
5.11. EQUIPOS DE SOLDADURA Y CORTE
194
Reglamento CIRSOC 304
Indice VII
5.12. CONDICIONES AMBIENTALES PARA LA UTILIZACIÓN DE LA
SOLDADURA
194
5.12.1. Velocidad máxima del viento
194
5.12.2. Mínima temperatura ambiente
194
5.13. CUMPLIMIENTO DEL DISEÑO
194
5.14. TAMAÑO MÍNIMO DE LA SOLDADURA DE FILETE
194
5.15. PREPARACIÓN DEL METAL BASE
194
5.15.1. Discontinuidades originadas en el proceso de laminación
195
5.15.2. Preparación de la junta
197
5.15.3. Ajuste del material
197
5.15.4. Procesos de corte térmico
197
5.16. ESQUINAS ENTRANTES
198
5.17. RECORTES EN VIGAS Y ORIFICIOS PARA ACCESO DE SOLDADURA 198
5.17.1. Dimensiones de los orificios de acceso
198
5.17.2. Perfiles pesados
199
5.18. SOLDADURA TEMPORARIA Y DE PUNTEO
200
5.18.1. Soldaduras temporarias
200
5.18.2. Requerimientos generales de las soldaduras de punteo
200
5.19. COMBA O PREDEFORMACIÓN EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES
COMPUESTOS O ARMADOS
201
5.19.1. Comba
201
5.19.2. Corrección
201
5.20. EMPALMES EN ESTRUCTURAS CARGADAS CÍCLICAMENTE
201
5.21. CONTROL DE DISTORSIÓN Y CONTRACCIONES
201
5.21.1. Procedimiento y secuencia
201
5.21.2. Secuencia
201
5.21.3. Responsabilidad del contratista
201
5.21.4. Progresión de la soldadura
202
5.21.5. Restricciones minimizadas
202
5.21.6. Empalmes
202
5.21.7. Limitaciones de temperatura
202
5.22. TOLERANCIAS EN LAS DIMENSIONES DE LA JUNTA
202
5.22.1. Ensamble del filete soldado
202
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice - VIII
5.22.2. Unión soldada con JPP
203
5.22.3. Alineación de la junta a tope
203
5.22.4. Dimensiones del bisel
204
5.22.5. Biseles con métodos de repelado y corte
204
5.22.6. Métodos de alineación
204
5.23. TOLERANCIAS DIMENSIONALES DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
SOLDADOS
206
5.23.1. Rectitud de columnas y vigas armadas
206
5.23.2. Rectitud de vigas y vigas armadas (sin comba especificada)
206
5.23.3. Comba de vigas y vigas armadas
206
5.23.4. Comba de vigas y vigas armadas (diseñadas sin un riñón de hormigón) 207
5.23.5. Curvatura de vigas
207
5.23.6. Variación de planitud en el alma de vigas
208
5.23.7. Variación entre las líneas de centros de alma y alas de vigas
210
5.23.8. Inclinación y alabeo del ala
210
5.23.9. Variación de la profundidad o altura
210
5.23.10 Apoyos en puntos de carga
210
5.23.11. Tolerancias en rigidizadores
211
5.24. PERFILES DE SOLDADURA
211
5.24.1. Soldadura de filete
211
5.24.2. Excepción para filetes de soldadura discontinua o intermitente
211
5.24.3. Convexidad
211
5.24.4. Soldaduras con bisel o a tope
212
5.25. TÉCNICAS PARA SOLDADURAS EN BOTONES (TAPONES) Y RANU-
RAS (OJALES)
212
5.25.1. Soldaduras en botón (tapón)
212
5.25.2. Soldaduras de ranura (ojal)
213
5.26. REPARACIONES
213
5.26.1. Opciones del Contratista
213
5.26.2. Limitaciones de la temperatura en la reparación por calor localizado
215
5.26.3. Aprobación
215
5.26.4. Inaccesibilidad de soldaduras inaceptables
215
5.26.5. Reparación soldada de metal base por orificios mal ubicados
215
5.27. MARTILLADO
216
5.27.1. Herramientas
216
5.28. RECALQUE
217
5.29. CORTES DE ARCO
217
Reglamento CIRSOC 304
Indice IX
5.30. LIMPIEZA DE LA SOLDADURA
217
5.30.1. Limpieza durante el proceso
217
5.30.2. Limpieza de soldaduras terminadas
217
5.31. PROLONGADORES
217
5.31.1. Uso de prolongadores
217
5.31.2. Remoción de los prolongadores para estructuras no tubulares cargadas
en forma estática
217
5.31.3. Remoción de los prolongadores para estructuras no tubulares cargadas
en forma cíclica
218
5.31.4. Extremos de las juntas a tope soldadas
218
CAPÍTULO 6. INSPECCIÓN Y CONTROL DE CALIDAD
6.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
219
6.1.1. Campo de validez
219
6.1.2. Información provista a los Comitentes
219
6.1.3. Estipulaciones de Inspección y Contrato
219
6.1.4. Definición de categorias de Inspector
219
6.1.5. Requerimientos de calificación del Inspector
220
6.1.6. Responsabilidad de Inspector
220
6.1.7. Documentación necesaria para la Inspección
221
6.1.8. Notificación al Inspector
221
6.1.9. Inspección de materiales
221
6.1.10. Inspección de la EPS y equipos
221
6.1.11. Calificación de soldador, operador o soldador de punteado
221
6.1.12. Validez de la certificación
222
6.1.13. Materiales de aporte
222
6.1.14. Requisitos generales de las inspecciones
222
6.1.15. Identificación del Inspector en las inspecciones realizadas
222
6.1.16. Mantenimiento de los registros
222
6.2. RESPONSABILIDADES DEL CONTRATISTA
222
6.2.1. Obligaciones del Contratista
222
6.3. CRITERIO DE ACEPTACIÓN
223
6.3.1. Campo de validez
223
6.3.2. Aprobación del Ingeniero para criterios de aceptación alternativos
223
6.3.3. Inspección visual
223
6.3.4. Ensayos de líquidos penetrantes (LP) y partículas magnetizables (PM) 224
6.3.5. Ensayos no destructivos (END)
224
6.3.6. Requerimientos en unión tubular para soldadura a tope con JPC
224
6.3.7. Inspección radiográfica (RI)
224
6.3.8. Inspección por ultrasonido
235
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice - X
6.4. PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
243
6.4.1. Procedimientos
243
6.4.2. Ensayo radiográfico (RI)
243
6.4.3. Ensayo por ultrasonido (US)
243
6.4.4. Ensayo por partículas magnetizables (PM)
243
6.4.5. Ensayo de tintas penetrantes (PM)
243
6.4.6. Alcance de los ensayos
243
6.5. ENSAYO RADIOGRÁFICO (RI)
244
6.5.1. Ensayo radiográfico de soldaduras con bisel en juntas a tope
244
6.5.2. Procedimientos radiográficos
245
6.5.3. Requerimientos complementarios de los ensayos radiográficos para
uniones tubulares
253
6.5.4. Ensayo, informe y disposición de las radiografías
256
6.6. ENSAYO POR ULTRASONIDO (US) DE SOLDADURAS CON BISEL
256
6.6.1. Procedimientos generales
256
6.6.2. Procedimientos alternativos
256
6.6.3. Porosidad vermicular
257
6.6.4. Metal base
257
6.6.5. Requerimientos de calificación de personal
257
6.6.6. Equipo de ultrasonido
257
6.6.7. Calibración y ajuste del equipo de US
259
6.6.8. Reflectores prohibidos
258
6.6.9. Requerimientos de resolución
259
6.6.10. Calibración para ensayo
260
6.6.11. Procedimientos de ensayo
262
6.6.12. Ultrasonido en conexiones tubulares T,K e Y
268
6.6.13. Informes
272
6.6.14. Preparación y disposición de los informes
272
6.6.15. Procedimientos de evaluación del tamaño de las discontinuidades
273
6.6.16. Barrido o exploración
273
CAPITULO 7. REFUERZO, RESTAURACIÓN Y REPARACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
7.1. CAMPO DE VALIDEZ
275
7.2. METAL BASE
275
7.2.1. Investigación
275
7.2.2. Soldabilidad
275
7.2.3. Otros metales base
275
7.3. DISEÑO PARA REFUERZO, RESTAURACIÓN O REPARACIÓN DE
UNA ESTRUCTURA EXISTENTE
275
7.3.1. Proceso de diseño
275
Reglamento CIRSOC 304
Indice XI
7.3.2. Análisis de esfuerzos
276
7.3.3. Historia de fatiga
276
7.3.4. Restauración o reemplazo
276
7.3.5. Cargas durante las operaciones
276
7.3.6. Uniones existentes
276
7.3.7. Aplicación de fijadores
276
7.4. MEJORAMIENTO DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA
276
7.4.1. Métodos
276
7.4.2. Incremento del rango de esfuerzos
277
7.5. MANO DE OBRA Y TÉCNICA
277
7.5.1. Condición del metal base
277
7.5.2. Discontinuidades en los elementos estructurales
277
7.5.3. Reparaciones de las soldaduras
277
7.5.4. Metal base con espesor insuficiente
277
7.5.5. Enderezado en caliente
278
7.5.6. Secuencia de soldadura
278
7.6. CALIDAD
278
7.6.1. Inspección visual
278
7.6.2. Ensayos no destructivos
278
ANEXOS
ANEXO I.
GARGANTAS EFECTIVAS DE SOLDADURAS DE FILETE EN JUNTAS T OBLICUAS
ANEXO II- a. PLANITUD DE LAS VIGAS ARMADAS – ESTRUCTURAS CARGADAS ESTÁTICAMENTE
ANEXO II- b. PLANITUD DE LAS VIGAS ARMADAS – ESTRUCTURAS BAJO CARGAS CÍCLICAS
ANEXO III. REQUERIMIENTOS PARA LOS ENSAYOS DE IMPACTO
A.III.1.
GENERAL
1
A.III.2.
UBICACIÓN DE LOS ENSAYOS
1
A.III.3.
ENSAYOS CVN
2
A.III.4.
REQUERIMIENTOS DE ENSAYOS
3
A.III.5.
REENSAYO
3
A.III.6.
INFORME
4
ANEXO IV.
GUÍA DE MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA DETERMINAR EL PRECALENTAMIENTO EN LA SOLDADURA DE ACEROS ESTRUCTURALES
A.IV.1.
INTRODUCCIÓN
1
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice - XII
A.IV.2. A.IV.3. A.IV.4. A.IV.5. A.IV.6. A.IV.7.
MÉTODOS
2
CONTROL DE DUREZA EN LA ZAC
3
CONTROL DE HIDRÓGENO
4
SELECCIÓN DEL MÉTODO
4
APLICACIÓN DEL MÉTODO DE CONTROL DE DUREZA
5
APLICACIÓN DEL MÉTODO DE CONTROL DEL HIDRÓGENO
11
ANEXO V.
REQUERIMIENTOS DE CALIDAD EN SOLDADURA PARA JUNTAS A LA TRACCIÓN EN ESTRUCTURAS CARGADAS CÍCLICAMENTE
ANEXO VI. FORMULARIOS PARA EPS, RCP E INFORMES DE ENSAYOS
ANEXO A. SOLDADURA DE ESPESORES DELGADOS EN CHAPA DE ACERO
ANEXO B. SOLDADURA DE BARRAS DE ACERO PARA ESTRUCTURAS LIVIANAS
Reglamento CIRSOC 304
Indice XIII
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice - XIV
CAPÍTULO 1. REQUERIMIENTOS GENERALES
1.1. DESCRIPCIÓN GENERAL
Este Reglamento contiene los requerimientos mínimos para el diseño, fabricación y montaje de estructuras de acero a través de la utilización de conexiones o uniones por la técnica de soldadura.
Dichos requerimientos están centrados en aspectos de diseño de las uniones soldadas para aceros estructurales en un todo de acuerdo con el Reglamento CIRSOC 301-2005 Reglamento Argentino de Estructuras de Aceros para Edificios y con el Reglamento CIRSOC 302-2005 Reglamento Argentino de Elementos Estructurales de Tubos de Acero para Edificios.
Por su parte este Reglamento abarca los requerimientos relacionados con la elaboración de la especificación de procedimientos de soldadura (EPS) y calificación de éstos así como la calificación de soldadores y operadores. Establece además los requisitos de calidad e inspección para la fabricación de las estructuras soldadas.
Este Reglamento tendrá un alcance general para todas las estructuras de acero comprendidas en los Reglamentos CIRSOC 301-2005, CIRSOC 302-2005, CIRSOC 3032009 y CIRSOC 308-2007. Consecuentemente quedan exceptuados recipientes de presión y cañerías.
Este Reglamento está concebido, en su mayor parte, como auto contenido a la manera de una guía de aplicación; sin embargo se apoyará también en documentos y referencias a consultar así como en normas IRAM-IAS y MERCOSUR con alcances en aspectos tales como aceros estructurales, consumibles de soldadura, calificación de soldadores, inspección, ensayos mecánicos, ensayos no destructivos, simbología de soldadura para planos, seguridad en soldadura, entre otros.
1.2. LÍMITES DE APLICACIÓN
Este Reglamento contiene los requerimientos para la fabricación y montaje de estructuras de acero soldadas.
1.2.1. Limitaciones
Este Reglamento no podrá ser aplicado en los siguientes casos:
(1) Aceros estructurales con límite de fluencia especificado mayor que 690 MPa. (2) Productos de aceros estructurales con espesores menores que 3 mm, excepto por
la aplicación específica del Anexo B de este Reglamento. (3) Recipientes, tuberías, cañerías y componentes en general sometidos a presión
interna. (4) Materiales base distintos de aceros estructurales al carbono o de baja aleación.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 1 - 1
1.3. DEFINICIONES Y SIMBOLOGÍA
La terminología y simbología utilizadas en el presente Reglamento están definidas por las normas IRAM e IRAM-IAS específicas, por la Simbología General que figura al finalizar el Capítulo 1 y por la Simbología Específica detallada en cada Capítulo.
1.3.1. Definiciones relativas a las responsabilidades profesionales
Autoridad Fiscalizadora o de Aplicación: Organismo que en la jurisdicción nacional, provincial o municipal en que se encuentra la obra, ejerce el poder de fiscalizar la seguridad en la construcción.
Comitente: Persona física o jurídica que encomienda las tareas profesionales.
Contratista Principal o Empresa Contratista : Cualquier empresa o representante individual de una empresa, responsable por la fabricación en planta industrial, por la construcción en obra, por el montaje o por la soldadura, en un todo de acuerdo con este Reglamento.
Ingeniero en soldadura: (también designado en este Reglamento como Ingeniero o Ingeniero responsable) profesional responsable designado por el propietario del producto o conjunto estructural para el cumplimiento de todos los aspectos de soldadura, que correspondan a su aplicación, en total acuerdo con el alcance del Reglamento. Este Ingeniero deberá demostrar, a través de las incumbencias de la carrera de grado o por la realización de cursos de postgrado y/o especialización reconocidos, que posee los conocimientos técnicos generales y específicos así como de las reglas del arte que le permitirán actuar profesionalmente en la construcción de estructuras soldadas.
Inspector de soldadura: Persona designada para la inspección y control de calidad dentro del alcance del Reglamento y los documentos contractuales que deberá estar calificada y certificada bajo la norma IRAM-IAS U500-169, en los niveles que correspondan a las funciones previstas para cada uno.
Tanto el Contratista como el Propietario o el Ingeniero en soldadura podrán designar los correspondientes inspectores.
Propietario: Empresa o persona propietaria legal del producto o conjunto estructural producido en un todo de acuerdo con este Reglamento.
1.3.2. Simbología
La Simbología General se ubica al finalizar el Capítulo 1 y la Simbología Específica acompaña el desarrollo de cada Capítulo.
1.4. MATERIALES
Las normas IRAM e IRAM-IAS de materiales aplicables a este Reglamento se encuentran a la fecha en proceso de revisión e integración con las normas MERCOSUR. Algunas de las normas IRAM-IAS listadas en este Reglamento se encuentran a la fecha en preparación.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 1 - 2
En general para cada Proyecto se deberán adoptar las especificaciones de materiales fijadas en las normas vigentes a la fecha de ejecución del proyecto. Cuando la norma IRAM o IRAMIAS correspondiente no haya sido emitida o se encuentre en proceso de revisión se podrán aplicar normas de reconocido prestigio internacional o normas ISO para uso en estructuras metálicas soldadas.
1.4.1. Acero estructural
1.4.1.1. Normas aplicables
Los materiales que se utilizan dentro de este Reglamento, deberán cumplir con alguna de las siguientes normas:
IRAM-IAS U 500-42
Chapas de acero al carbono para uso estructural.
IRAM-IAS U 500-180
Flejes de acero al carbono, laminados en caliente para uso general y estructural.
IRAM-IAS U 500-215
Perfiles doble T de acero, de alas anchas, caras paralelas, laminados en caliente.
IRAM-IAS U 500-218 Tubos de acero al carbono sin costura para uso estructural.
IRAM-IAS U 500-219
Tubos de acero microaleado con y sin costura para uso estructural.
IRAM-IAS U 500-230
Perfiles ángulo de acero, de alas desiguales laminados en caliente.
IRAM-IAS U 500-503 Aceros al carbono para uso estructural.
IRAM-IAS U 500-509 Perfiles U de acero, de alas inclinadas laminados en caliente.
IRAM-IAS U 500-511
Perfiles doble T de acero, de alas inclinadas laminados en caliente.
IRAM-IAS U 500-558 Perfiles ángulo de acero, de alas iguales laminados en caliente.
IRAM-IAS U 500-561 Perfiles T de acero laminados en caliente.
IRAM-IAS U 500-2592 Tubos de acero al carbono con costura para uso estructural.
MERCOSUR NM 223-2000 Tubos de acero al carbono sin costura y soldados por resistencia eléctrica para uso estructural.
1.4.1.2. Perfiles pesados
Se define como perfiles pesados a los perfiles laminados con elementos de espesores mayores que 40 mm y a las barras o vigas armadas con chapas de espesor mayor que 50 mm.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 1 - 3
Cuando se realicen uniones o empalmes de perfiles pesados con soldadura a tope de penetración completa, en uniones sometidas a tensiones de tracción debidas a solicitaciones de tracción o flexión, el acero de los elementos estructurales unidos deberá cumplimentar exigencias de impacto Charpy-V, realizado de acuerdo con la norma IRAMIAS U 500 -16. La energía mínima promedio de impacto será de 27 J a una temperatura de ensayo de 21 °C. Cuando se unan elementos de perfiles pesados a elementos de perfiles no pesados o a chapas de espesor menor que 50 mm con soldaduras de penetración completa y la misma se realice a través del elemento más delgado, no será necesario cumplir la exigencia indicada en el ensayo Charpy-V.
1.4.2. Metal de aporte y fundente para soldadura
Los electrodos y fundentes deberán cumplir alguna de las siguientes normas:
IRAM-IAS U500-127 IRAM-IAS U500-166 IRAM-IAS U500-232
IRAM-IAS U500-233 IRAM-IAS U500-234 IRAM-IAS U500-235 IRAM-IAS U500-236 IRAM-IAS U500-601
Soldadura por arco. Electrodos de baja aleación revestidos.
Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono para procesos de soldadura eléctrica con protección gaseosa.
Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono y de baja aleación para procesos de soldadura eléctrica con protección gaseosa.
Soldadura. Alambres tubulares de acero al carbono.
Soldadura. Alambres tubulares de acero de baja aleación.
Soldadura. Alambres de acero al carbono y fundentes para soldadura por arco sumergido.
Soldadura. Alambres de acero de baja aleación y fundentes para soldadura por arco sumergido.
Soldadura por arco. Electrodos de acero al carbono revestidos.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 1 - 4
SIMBOLOGÍA GENERAL
- parámetro de ovalización del elemento estructural principal en uniones
tubulares,
- ángulo de bisel.
a
- ancho de un elemento tubular de sección rectangular,
- garganta efectiva (filete recto).
ax
proyección: a sen .
aR
garganta real (filete recto).
at
garganta teórica (filete recto).
2a
tamaño de la ranura o cara de raíz no soldada(fatiga).
b
ancho transversal de tubos rectangulares.
B
junta a tope.
bet (be(ov)) ancho del elemento ramal de solape en el elemento pasante.
beo (be) ancho del elemento ramal sobre el elemento principal.
beoi (bep) ancho del elemento ramal para la consideración de punzonado exterior.
bs
ancho efectivo de la separación en uniones K.
-
- cociente o relación entre db y D,
- cociente o relación entre rb y R (secciones circulares),
- cociente o relación entre b y D (secciones rectangulares).
s
ancho efectivo adimensional de la separación en uniones K.
pee
ancho adimensional efectivo para punzonado exterior.
eff
efectivo para la plastificación de la cara del elemento principal en uniones K.
c
dimensión de la esquina, secciones tubulares rectangulares.
C
- junta en esquina o en L,
- medida de la convexidad.
Cf ct CVN
coeficiente de fatiga. tamaño o cateto teórico en un filete recto. ensayo de flexión por impacto con probeta Charpy-V.
Reglamento CIRSOC 304
Simbología I
D
- diámetro exterior DE (tubos circulares),
- ancho exterior del miembro principal (secciones rectangulares),
- profundidad o altura del alma de viga,
- densidad radiográfica,
- daño acumulativo (fatiga).
d
dimensión de panel, distancia entre rigidizadores o entre alas.
db
diámetro del elemento estructural ramal, montante o diagonal.
DE
diámetro externo.
DFR
diseño por Factor de Resistencia (también LRFD como sigla en idioma inglés).
DI
diámetro interno.
DTA C
Diseño por Tensión Admisible (también ADS como sigla en idioma inglés). variación de temperatura.
E
tamaño efectivo de la soldadura (cateto en filetes rectos).
EGW
soldadura por electrogas.
EPS
especificación de procedimiento de soldadura.
END
ensayo no destructivo.
ESW
soldadura por electroescoria.
cociente o relación entre ax y D.
TR
rango total de la deformación.
f
cara de la raíz o talón.
F
- tamaño de la punta de la soldadura de filete (estructuras tubulares),
- posición de soldadura plana o bajo mano (1G: junta a tope y 1F: junta de
filete).
FCAW
soldadura por arco con alambre tubular (semiautomática alambre tubular).
FCAW-G soldadura por arco con alambre tubular bajo protección gaseosa.
FCAW-S soldadura por arco con alambre tubular autoprotegido.
FEXX
resistencia a la tracción mínima de norma del metal de soldadura o material
de aporte.
FTH
tensión umbral de fatiga.
FSR
rango de tensión admisible.
Fy
resistencia a la fluencia del metal base.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Simbología - II
fa
tensión axial en un elemento ramal (estructuras tubulares).
fa
tensión axial en un elemento principal (estructuras tubulares).
fb
tensión debida a flexión en un elemento ramal (estructura tubular).
fb
tensión debida a flexión en un elemento principal (estructura tubular).
fby
tensión nominal debida a flexión en el plano (estructura tubular).
fbz
tensión nominal debida a flexión fuera del plano (estructura tubular).
fn
tensión nominal en un elemento ramal.
g
separación en uniones K.
GMAW
soldadura por arco con protección gaseosa (semiautomática con alambre macizo).
GMAW-S soldadura por arco con protección gaseosa modo de transferencia cortocircuito.
GTAW
soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección gaseosa.
parámetro de flexibilidad del elemento principal; cociente o relación entre R y
tc (secciones circulares) o entre D y 2 tc (secciones rectangulares).
b
radio respecto de la relación de espesores del tubo en la transición.
t
elemento transversal (que atraviesa) (para conexiones solapadas).
.
H
- profundidad de la viga en el plano del esfuerzo,
- posición de soldadura horizontal (2G: junta a tope, 2F: junta de filete)
- convexidad (filete recto).
ICI
indicador de calidad de imagen.
Io
intensidad del haz en la película para RI.
Ii
intensidad transmitida a través de la película para RI.
JPC
junta de penetración completa.
JPP
junta de penetración parcial.
K
unión tipo K.
Ka
factor de largo relativo.
Kb
factor de sección relativa.
parámetro de sensibilidad de la interacción.
Reglamento CIRSOC 304
Simbología III
L
- tamaño de soldadura de filete como se muestra en la Figura 2.17. y en la
Figura 3.2.
- largo del manguito.
LF
factor de carga (factor de seguridad parcial para carga en DFR o LRFD).
LP
ensayo de líquidos penetrantes.
1
largo real de soldadura donde el elemento ramal hace contacto con el
principal (estructura tubular).
2
largo del elemento principal proyectado (de un lado) de la soldadura que
solapa (estructura tubular).
w
largo efectivo de la soldadura (estructuras no tubulares).
M
momento aplicado.
Mc
momento en el elemento principal (estructura tubular).
MS
metal de soldadura.
Mu
momento último.
N
- número de ciclos máximos permitidos para un rango de tensión dado.
Número de ciclos para la condición de falla o de diseño prefijada,
- unión tipo N.
ángulo de preparación para la unión en los elementos estructurales ramal, ver
las Figuras 3.8., 3.9. y 3.10.
OH
posición de soldadura sobre cabeza (4G: juntas a tope y 4F: juntas de filete).
P
carga axial en el elemento estructural ramal.
Pc
carga axial en el elemento estructural principal.
Pu
carga axial (compresión o tracción) última o de rotura.
Pp
componente perpendicular o vertical de la carga P de un elemento ramal
respecto del eje del elemento principal, ver la Figura 2.20.
p
largo de la proyección horizontal (sobre el elemento principal) del elemento
ramal que solapa, ver la Figura 2.22.
q
tamaño o dimensión del solape, ver la Figura 2.22.
n
número de ciclos de carga aplicados.
PM
ensayo de partículas magnéticas.
ángulo del bisel de la junta en uniones tubulares, ver la Figuras 3.8., 3.9. y 3.10.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Simbología - IV
factor de resistencia en el diseño DFR.
ángulo diedro local, ver la Figuras 3.8., 3.9. y 3.10.
ángulo suplementario al cambio de ángulo diedro local en la transición, ver la
Tabla 2.6.
Qb
modificador de geometría, ver la Tabla 2.9.
Qf
término de interacción de tensión, ver la Tabla 2.9.
Qq
modificador de geometría del elemento ramal y modificador del de carga, ver
la Tabla 2.9.
Qw
carga unitaria o carga por unidad de longitud de soldadura.
R
- radio exterior del elemento estructural principal,
- abertura de raíz. Radio de la superficie exterior en juntas abocardadas.
r
- radio de la esquina en elementos estructurales tubulares de secciones
rectangulares medida con un calibre de radios,
- radio efectivo de intersección.
rb RCP
radio del elemento rama. registro de calificación del procedimiento.
RCHS
registro de calificación de habilidad en soldadura.
RJPP
factor de reducción para uniones JPP (fatiga elementos no tubulares)
RI
ensayo de radiografía.
RFIL
factor de reducción para uniones de filete (fatiga elementos no tubulares).
rm
radio medio un elemento tubular de sección circular, ver la Figura 2.18.
rw
radio medio respecto de la garganta efectiva, ver la Figura 2.18.
S
profundidad de bisel.
SAW SCF SMAW
soldadura por arco sumergido. factor de concentración de tensiones (fatiga uniones tubulares). soldadura por arco con electrodo revestido.
1
TCBR
sumatoria de largos reales de soldaduras.
rango total de tensiones nominales para tracción/compresión o flexión, o ambos(fatiga uniones tubulares).
t
espesor de pared del elemento estructural tubular y no tubular.
Reglamento CIRSOC 304
Simbología V
T
tb
tc tp tw
t w
U
US V Vp Vw W
W.P x y Y Z ZAC
- espesor del material base o espesor nominal para probeta de calificación, - unión tipo T
- espesor de pared del elemento ramal para el dimensionamiento de la soldadura con JPC,
- elemento de menor espesor para el dimensionamiento de soldadura con JPP y filete, ver la Figura 2.19.
espesor de pared del elemento principal, ver la Figura 2.20.
espesor elemento estructural plano (fatiga estructuras no tubulares).
- tamaño de soldadura (garganta efectiva) en uniones tubulares. - espesor del alma en una viga.
tw como se define en el artículo 2.6.6.1.6.
parámetro geométrico que relaciona tb / tc .
ángulo agudo entre los ejes de dos elementos estructurales.
relación de utilización de tensiones axiles y de flexión respecto de la tensión admisible, en el punto bajo consideración en el elemento principal.
ensayo de ultrasonido.
posición de soldadura vertical (3G: junta a tope, 3F: junta de filete).
esfuerzo de corte por punzonado.
esfuerzos admisibles para soldadura entre elementos estructurales ramales.
- tamaño del filete de refuerzo o de contorno (fatiga), - distancia entre filetes, ver la Figura 2.7., - ancho de la cara de la soldadura (ver la Figura 5.4.).
punto de trabajo (uniones tubulares tipo Y, K o T).
variable algebraica 1
2 sen
variable algebraica 1 3 2 .
3 2 2
unión tipo Y.
incremento de garganta efectivo Z.
zona afectada por el calor.
relación entre la separación y D.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Simbología - VI
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE UNIONES SOLDADAS
2.1. CAMPO DE VALIDEZ
Este Capítulo cubre los requerimientos generales y específicos para el diseño de uniones soldadas de estructuras planas y tubulares sometidas tanto a cargas estáticas como cíclicas. Este Capítulo 2 se puede utilizar en conjunto con los capítulos correspondientes de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 302-2005 respectivamente.
2.2. REQUERIMIENTOS GENERALES
2.2.1. Planos y dibujos
Los planos y dibujos, como documentación de uso contractual, deberán contener la siguiente información:
(a) Designación y/o especificación del material base y material de aporte o soldadura. (b) Ubicación, tipo, tamaño y extensión de todas las uniones soldadas. En todos los casos
se aplicará la simbología general para indicación de soldaduras en planos y dibujos. (c) Visualización clara y específica de soldaduras a realizar en taller o en obra. Los planos
y dibujos para fabricación, construcción y montaje son denominados en este Reglamento como planos o dibujos de trabajo o taller, consecuentemente deberá indicarse si las soldaduras son de taller o de obra.
(d) Largo efectivo de la soldadura (w)
(e) Tamaño o espesor efectivo de soldadura (E) en juntas de penetración parcial (JPP) (f) En soldaduras de filete entre elementos estructurales, con superficies de encuentro
formando un ángulo entre 80° y 100°, se deberá especificar el cateto o tamaño del filete (E). (g) En soldaduras de filete en uniones entre elementos estructurales, con superficies de encuentro formando un ángulo menor que 80° o mayor que 100°, se deberá especificar la garganta efectiva. (h) Los retornos y las terminaciones, en soldaduras de filete, se deberán indicar si las mismas han sido requeridas en el diseño.
2.2.2. Especificación de procedimiento de soldadura (EPS)
Como parte de la documentación contractual, cada tipo de unión soldada deberá disponer en referencia a los planos y dibujos del Proyecto, de su correspondiente EPS. Este documento será aplicable tanto para procesos de fabricación en taller como de montaje en obra.
Este Reglamento permite establecer en la documentación de contrato, o por requerimiento del Ingeniero responsable, que la EPS podrá ser precalificada o calificada.
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Cap. 2 - 5
2.2.3. Requerimientos de tenacidad
Si las uniones soldadas tienen requerimientos de tenacidad, en términos de ensayos por impacto con probeta entallada, el Ingeniero responsable deberá especificar en la documentación técnica contractual, la mínima energía absorbida en relación con la temperatura de ensayo, para la clasificación de material de aporte seleccionado, o deberá especificar que la EPS será calificada con ensayos de impacto utilizando probeta entallada Charpy- V (CVN).
Si estos ensayos son indicados en la calificación de la EPS, el Ingeniero responsable deberá especificar en la documentación contractual la mínima energía absorbida, la temperatura de ensayo y si los ensayos CVN serán realizados sólo en metal de soldadura (MS) o en metal de soldadura y zona afectada por el calor (ZAC).
Si las uniones soldadas tienen requerimientos de tenacidad a la fractura, en términos de ensayos de mecánica de la fractura, el Ingeniero responsable deberá especificar en la documentación contractual el parámetro de tenacidad a la fractura a utilizar, su valor mínimo en relación con la temperatura de ensayo para la clasificación del material de aporte seleccionado, o deberá especificar que la EPS será calificada con ensayos de tenacidad a la fractura. El Ingeniero deberá fijar si dichos ensayos serán aplicados solo en MS o en MS y ZAC.
2.2.4. Requerimientos específicos de soldadura
El Ingeniero responsable, en los documentos contractuales, y el Contratista, en los planos o dibujos de taller, deberán indicar aquellas juntas o grupo de juntas en las cuales el Ingeniero o el Contratista requieren un orden específico de montaje, secuencia de soldadura, técnica de soldadura u otras precauciones especiales.
2.2.5. Requerimientos para planos y dibujos de taller
(a) Se deberá indicar por medio de símbolos de soldadura o esquemas, los detalles de bisel de las juntas soldadas así como la preparación requerida al metal base para dichos diseños de junta.
(b) En las juntas de penetración completa (JPC), donde se indique la utilización de respaldo metálico de acero, se deberá especificar el espesor y el ancho del respaldo.
(c) En las uniones soldadas con JPP se deberá indicar la profundidad del bisel (S) necesaria para obtener el tamaño efectivo, E, requerido en relación con el proceso y la posición de soldadura a ser utilizada.
(d) En soldaduras de filete se deberá indicar el tamaño efectivo (E) y se deberá aplicar el criterio establecido en los artículos 2.2.1. (a), (b) y (c) respectivamente.
(e) Cuando se requieran detalles especiales sobre el bisel, los mismos deberán ser indicados en forma completa en los planos de contrato.
(f) Cualquier requerimiento especial o adicional de inspección deberá estar indicado en los planos o especificaciones de contrato.
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Cap. 2 - 6
2.3. PARAMETROS DIMENSIONALES Y SECCIONES RESISTENTES O ÁREAS EFECTIVAS
2.3.1. Uniones soldadas a tope, con o sin bisel
2.3.1.1. Largo efectivo
El máximo largo efectivo, para cualquier diseño de junta a tope y orientación particular de la misma, deberá ser el ancho de las partes de la unión, perpendicular a la dirección de las tensiones de tracción o compresión. Para el caso de juntas a tope que transmitan corte, el largo efectivo será el largo especificado.
2.3.1.2. Tamaño efectivo en unión soldada a tope con JPC
El tamaño o espesor efectivo de soldadura en una unión JPC deberá ser el espesor más delgado de la parte estructural a ser unida. Para la consideración del tamaño efectivo de junta en uniones tipo T, Y o K, en construcciones tubulares, se deberá utilizar la Tabla 3.6. del Capítulo 3 de este Reglamento.
2.3.1.3. Mínimo tamaño efectivo en unión soldada a tope con JPP
El tamaño o espesor mínimo efectivo de soldadura (E) en una unión JPP deberá ser igual o mayor que el valor de E especificado en la Tabla 3.4. del Capítulo 3, a excepción de que la EPS correspondiente sea calificada de acuerdo con el Capítulo 4 de este Reglamento.
2.3.1.4. Tamaño efectivo en unión soldada con junta acampanada o abocardada
El tamaño efectivo E para soldaduras de junta acampanada (también identificadas como abocardadas) cuando el llenado con metal de soldadura alcance el nivel de la superficie horizontal, en una barra doblada a 90° de una sección conformada o en un tubo de sección rectangular, deberá ser:
0,32 R ó 0,5 R para juntas acampanadas en V (se recomienda aplicar 0,375 R para proceso semiautomático, excepto en modo cortocircuito cuando R es igual o mayor que 12 mm), siendo R el radio de la superficie exterior.
2.3.1.5. Área efectiva de unión soldada con junta a tope
El área efectiva en juntas a tope se define como el producto obtenido de multiplicar el largo efectivo por el tamaño o espesor efectivo. No se admite ningún incremento en área efectiva para el cálculo de diseño por la consideración de refuerzo sobre el tamaño efectivo de junta.
2.3.2. Soldaduras de filete
2.3.2.1. Largo efectivo (filete en línea recta)
El largo efectivo (w) de un filete recto debe ser el largo para un mismo tamaño o cateto de
filete, incluidos retornos o retomas de extremo.
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Cap. 2 - 7
2.3.2.2. Largo efectivo (filete curvilíneo)
El largo efectivo de un filete curvilíneo será el determinado como la medida a lo largo de una línea media central de la garganta efectiva.
2.3.2.3. Largo mínimo
El largo mínimo de un filete no deberá ser menor que cuatro (4) veces el tamaño o cateto nominal.
2.3.2.4. Largo mínimo en filetes discontinuos o intermitentes
El largo mínimo de los segmentos de filetes discontinuos o intermitentes no deberá ser menor que 40 mm.
Figura 2.1. Dimensiones teóricas y sección resistente de una junta de filete.
2.3.2.5. Definición de la garganta efectiva En uniones de filete formando ángulos entre 80° y 100° la garganta efectiva deberá ser considerada como la distancia más corta entre la raíz del filete y la cara del mismo considerando un esquema de junta a 90°, tal como se indica en las Figuras 2.1. y 2.2.
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Cap. 2 - 8
A) Filete convexo
B) Filete cóncavo
Figura 2.2. Dimensiones típicas de juntas de filete.
2.3.2.6. Definición de la garganta efectiva en filete de refuerzo La garganta efectiva en una combinación de unión soldada con JPP y refuerzo de filete deberá ser considerada como la distancia más corta entre la raíz de la junta y la cara de la misma menos 3 mm, tal como se indica en la Figura 2.2. 2.3.2.7. Tamaño o cateto mínimo El tamaño o cateto (también identificado como lado) mínimo de una soldadura de filete no deberá ser menor que el requerido por el cálculo, para transmitir y/o resistir la carga aplicada, ni menor que lo especificado en la Tabla 2.1.
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Cap. 2 - 9
Tabla 2.1. Mínimo tamaño de cateto en soldadura de filete compatible con los espesores de elementos o partes estructurales a ser soldadas
Espesor de material base (T) (1) mm
T< 6 6 < T< 12 12 < T< 20 20 < T
Cateto mínimo (E) (2) mm
3 (3) 5 6 8
(1) Para procesos de no bajo hidrógeno, sin precalentamiento calculado, T es el espesor de la parte más gruesa a ser soldada. Se debe utilizar soldadura de una sola pasada. Para procesos de no bajo hidrógeno pero con cálculo de precalentamiento o procesos de bajo hidrógeno, T es igual a la parte más fina a ser soldada.
(2) No debe exceder el espesor de la parte más delgada a ser soldada. (3) Cateto mínimo para estructuras cargadas cíclicamente, 5 mm.
2.3.2.8. Máximo tamaño o cateto en juntas de solape o empalme por yuxtaposición
El máximo tamaño o cateto de una soldadura de filete en una junta de solape deberá ser:
(1) igual al espesor del metal base cuando el mismo sea menor que 6 mm, tal como se indica en la Figura 2.3., Detalle A.
(2) 2 mm menor que el espesor del metal base, como mínimo, cuando el mismo sea mayor o igual a 6 mm, tal como se indica en la Figura 2.3., Detalle B.
Figura 2.3. Filete en junta de solape.
2.3.2.9. Área efectiva en unión soldada con junta de filete El área efectiva o sección resistente se define como el producto del largo efectivo multiplicado por la garganta efectiva (ver la Figura 2.1.)
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Cap. 2 - 10
2.3.3. Uniones T oblicuas
2.3.3.1. Definición
Se definen como uniones soldadas con juntas T oblicuas a aquellas donde las partes a ser unidas forman un ángulo mayor que 100° (junta T de ángulo obtuso) o menor que 80° (junta T de ángulo agudo).
2.3.3.2. Soldaduras en ángulos agudos entre 80° y 60° o en ángulos obtusos mayores que 100°
Las soldaduras requeridas en ángulos entre 80° y 60° o en ángulos mayores que 100° deberán especificar en la documentación contractual la garganta efectiva requerida. Los planos o dibujos de taller deberán indicar la ubicación de tales soldaduras y la medida del cateto que satisfaga el requerimiento de garganta efectiva correspondiente.
2.3.3.3. Soldaduras en ángulos agudos entre 60° y 30°
Las soldaduras requeridas en ángulos menores que 60° pero mayores que 30° deberán incrementar la garganta efectiva por un factor Z de acuerdo con lo indicado en la Tabla 2.2. Los planos de la documentación contractual deberán especificar la garganta efectiva requerida. Los planos o dibujos de taller deberán indicar la ubicación de tales soldaduras y la medida del cateto que satisfaga el requerimiento de garganta efectiva con incremento del factor Z correspondiente.
2.3.3.4. Soldaduras con ángulos agudos menores que 30°
Las soldaduras en ángulos menores que 30° no deberán ser consideradas como efectivas para la transmisión de cargas aplicadas excepto en el caso de las modificadas para estructuras tubulares de acuerdo con el artículo 4.8.4.2. del Capítulo 4 de este Reglamento.
2.3.3.5. Largo Efectivo de soldadura en juntas T oblicuas
El largo efectivo de una junta T oblicua deberá ser el largo total correspondiente al mismo tamaño o cateto de soldadura. En los cálculos de diseño no se incorporarán reducciones en el largo para permitir el comienzo o la terminación de la soldadura.
2.3.3.6. Tamaño o cateto mínimo en juntas T oblicuas
Se aplicarán los mismos requerimientos indicados en el artículo 2.3.2.7.
2.3.3.7. Definición de garganta efectiva en juntas T oblicuas
La garganta efectiva de juntas T, formando ángulos entre 60° y 30°, se define como la mínima distancia entre la raíz y la cara de la junta soldada menos la reducción dimensional del parámetro Z. La garganta efectiva de juntas T, formando ángulos entre 80° y 60°, ó mayores que 100°, se define como la mínima distancia entre la raíz y la cara de la junta soldada.
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Cap. 2 - 11
Tabla 2.2. Incremento de garganta efectivo Z (no tubular)
Ángulos diedros
60° > 45°
45° > 30°
Posición de la Soldadura:
V o OH
Proceso
Z (mm)
SMAW
3
FCAW-S
3
FCAW-G
3
GMAW
N/A
SMAW
6
FCAW-S
6
FCAW-G
10
GMAW
N/A
Posición de la Soldadura:
HoF
Proceso
Z (mm)
SMAW
3
FCAW-S
0
FCAW-G
0
GMAW
0
SMAW
6
FCAW-S
3
FCAW-G
6
GMAW
6
2.3.3.8. Área efectiva en una junta T oblicua
El área efectiva o sección resistente de una junta T oblicua se define como el producto del largo efectivo multiplicado por la garganta efectiva.
2.4. REQUERIMIENTOS ESPECÍFICOS PARA UNIONES NO TUBULARES CARGADAS ESTÁTICA O CÍCLICAMENTE
2.4.1. Tensiones
2.4.1.1. Cálculo de tensiones
El cálculo de las tensiones nominales de diseño y el análisis con las tensiones admisibles correspondientes, se deberá efectuar utilizando métodos adecuados de cálculo y análisis, de acuerdo con los requerimientos mínimos de resistencia de las especificaciones de diseño establecidas en este Reglamento y en los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 302-2005 respectivamente.
2.4.1.2. Tensiones admisibles en metal base
Las tensiones calculadas para el metal base no deberán exceder las tensiones admisibles determinadas por las especificaciones de diseño siguiendo las directivas de este Reglamento y/o de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 302-2005 respectivamente.
2.4.1.3. Tensiones admisibles en metal de soldadura
Las tensiones calculadas sobre el área efectiva de las uniones soldadas no deberán exceder las tensiones admisibles especificadas en la Tabla 2.3, método convencional de diseño por tensión admisible (DTA o ASD) de este Reglamento y/o las directivas de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 302-2005 respectivamente que utilizan el método de diseño por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD)
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Cap. 2 - 12
2.4.1.4. Tensiones en uniones soldadas con junta de filete
Las tensiones calculadas en juntas de filete deberán ser consideradas como tensiones de corte aplicadas sobre el área efectiva para cualquier dirección de aplicación de la carga.
Tabla 2.3. Tensiones admisibles para el diseño convencional (DTA o ASD) en cargas estáticas de uniones soldadas no tubulares
Tipo de unión soldada
Soldaduras con junta de penetración completa, JPC
Soldaduras con junta de penetración parcial, JPP
Tipo de tensión aplicada
Tensiones admisibles
Nivel de resistencia
requerido del metal de aporte (1)
Tracción normal al área efectiva
Igual al metal base
Se debe usar un metal de aporte que iguale el nivel de resistencia del metal base
Se debe usar un metal de
aporte que iguale el nivel de
Compresión efectiva
normal
al
área
Igual al metal base
resistencia del metal base o una clasificación 70 MPa en
menos, compatible con el
metal base.
Tracción o compresión parale- Sin consideración de diseño para la unión
las al eje de la soldadura
soldada
Puede usarse metal de aporte
0,30 mínima resistencia a la tracción con un nivel de resistencia del metal de aporte de acuerdo con la igual o menor al metal base.
Corte sobre el área efectiva
clasificación de norma. La tensión de corte en el metal base será menor o igual
que 0,40 la tensión de fluencia del
metal base
0,90 mínima resistencia a la tracción
Juntas diseñadas Compresión como resistentes normal al área efectiva Juntas no dise-
ñadas como re-
del metal de aporte de acuerdo con la clasificación de norma, pero menor o igual que 0,90 la tensión de fluencia del metal base
0,75 mínima resistencia a la tracción del metal de aporte de acuerdo con la
sistentes
clasificación de norma.
Tracción o compresión paralelos Sin consideración de diseño para la unión Puede usarse metal de aporte
al eje de la soldadura
soldada
con un nivel de resistencia
0,30 mínima resistencia a la tracción igual o menor al metal base.
del metal de aporte de acuerdo con la Corte paralelo al eje de la clasificación de norma. La tensión de
soldadura o al área efectiva
corte en el metal base será menor o igual
que 0,40 la tensión de fluencia del
metal base
Tracción normal al área 0,30 mínima resistencia a la tracción
efectiva
del metal de aporte de acuerdo con la
clasificación de norma.
Soldadura de filete
Soldadura de filete
Corte en el área efectiva
0,30 mínima resistencia a la tracción del metal de aporte de acuerdo con la clasificación de norma
Tracción o compresión paralelos Sin consideración de diseño para la unión
al eje de la soldadura
soldada
Puede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al metal base.
Soldaduras en Botón (tapón) y de Ranura
(ojal o muesca)
Corte paralelo a las superficies de empalme (en el área efectiva)
0,30 mínima resistencia a la tracción del metal de aporte de acuerdo con la clasificación de norma, exceptuando que el esfuerzo de corte en el metal base
será menor o igual que 0,40 la tensión de fluencia del metal base
Puede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al metal base.
(1) Para aplicar el criterio de igualación de resistencia del metal de aporte con el metal base ver la Tabla 3.1.
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Cap. 2 - 13
2.4.2. Configuraciones y detalles generales en el diseño de uniones soldadas
2.4.2.1. Uniones de elementos estructurales y empalmes sometidos a compresión
Los empalmes de columnas, considerados como resistentes, deberán ser conectados mediante uniones soldadas con JPP o juntas de filete cuyas dimensiones deberán satisfacer como mínimo la condición de mantener las partes fijas en sus correspondientes posiciones. Para otros elementos estructurales resistentes (no columnas) las soldaduras de empalmes o uniones deberán mantener la fijación de las partes con una resistencia mínima equivalente al 50 % de la correspondiente al elemento estructural.
Para todos estos mismos casos estructurales, sometidos a compresión, pero considerados como no resistentes, el diseño deberá ser para transmitir esfuerzo a los elementos estructurales correspondientes.
En todos los casos se deberá cumplir con los requerimientos de las Tablas 2.1. y 3.4.
Las uniones de elementos estructurales sometidos a la compresión sobre placas de base deberán garantizar la fijación segura, en posición, del elemento estructural en cuestión.
2.4.2.2. Cargas en la dirección del espesor del metal base
En uniones soldadas tipo esquina (L o T) se deberá prestar especial atención a las propiedades mecánicas en la dirección del espesor para el metal base seleccionado a fin de evitar el riesgo a desgarre laminar, particularmente para espesores mayores que 20 mm. En tales casos se deberá asegurar la certificación de la resistencia a la tracción y la elongación a la rotura en la dirección del espesor para el metal base seleccionado. El diseño de las uniones soldadas deberá ser realizado de manera de reducir las tensiones sobre el metal base en la dirección del espesor y el tamaño de la soldadura deberá ser el mínimo necesario para las tensiones de diseño calculadas.
2.4.2.3. Aplicación combinada de diferentes tipos de juntas
Los diferentes tipos de juntas tales como de bisel (JPP o JPC), filete, ranura (ojal o muesca) o de botón (tapón) pueden ser aplicadas en forma combinada en una unión o conexión soldada. La resistencia de la unión deberá ser calculada como la suma de las resistencias individuales de cada tipo de soldadura en relación con la dirección de aplicación de la carga. Este método aditivo no considerará las soldaduras de refuerzo con filetes, aplicadas en uniones con JPP.
2.4.2.4. Soldadura de contorneado o terminación en juntas en T y esquina
Las soldaduras de filete pueden ser aplicadas en uniones JPP y JPC del tipo T y esquina de manera tal de realizar un contorneado o terminación con el fin de reducir la concentración de tensiones. El tamaño o cateto máximo para este tipo de filete deberá ser menor o igual que 8 mm.
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Cap. 2 - 14
2.4.2.5. Combinación de unión soldada con unión remachada o fijada por bulones
Este Reglamento permite la unión soldada a un elemento estructural que se encuentre remachado o unido con bulones a otro. En ningún caso este tipo de combinación podrá ser considerada para la resistencia de las uniones en forma conjunta, de manera que la soldadura deberá ser calculada para soportar por si misma las cargas en la unión.
2.4.3. Configuraciones y detalles en el diseño en uniones soldadas con juntas biseladas
2.4.3.1. Transiciones en espesores y anchos
Las juntas a tope de elementos estructurales alineados axialmente con diferentes espesores y/o anchos, sometidas a tensiones de tracción mayores que 1/3 de la tensión admisible de diseño, deberán ser preparadas de manera tal que la pendiente en la transición sea menor que 1/ 2,5, tal como se indica en la Figura 2.4. para espesores y en la Figura 2.5. para anchos.
2.4.3.2. Aplicación de soldadura intermitente o discontinua
Su aplicación no está permitida en uniones con JPC.
La aplicación de soldadura intermitente está permitida en uniones con JPP para transferir tensiones de corte entre las partes estructurales conectadas.
2.4.4. Configuraciones y detalles en el diseño de uniones soldadas con juntas de filete
2.4.4.1. Juntas solapadas o yuxtapuestas
Las soldaduras de doble filete transversal se deberán aplicar en uniones solapadas cuyos elementos estructurales estén sometidos a cargas en la dirección axial, tal como se indica en la Figura 2.6.
El solape mínimo para la unión deberá ser mayor que cinco veces el espesor de la parte más fina pero mayor o igual que 25 mm.
2.4.4.2. Soldadura de Filete Longitudinal
La soldadura de filete longitudinal en juntas solapadas correspondientes a extremos de la unión perteneciente a barras o elementos estructurales planos deberá tener un largo para cada filete, mayor o igual que la distancia perpendicular entre ellos (W), tal como se indica en la Figura 2.7. La distancia W entre filetes o ancho del elemento estructural unido deberá ser menor o igual que 16 veces el espesor de la parte más fina a ser unida, tal como también se indica en la Figura 2.7.
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Figura 2.4. Transición de juntas a tope en elementos estructurales de distintos espesores (no tubulares).
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Cap. 2 - 16
Figura 2.5. Transición de anchos (cargado estáticamente, unión no tubular). Figura 2.6. Soldadura de filete con aplicación de carga transversal.
Figura 2.7. Largo mínimo de soldaduras de filete longitudinal en los bordes o extremos de chapas.
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Cap. 2 - 17
2.4.4.3. Terminaciones en las soldaduras de filete
Las terminaciones en soldaduras de filete se podrán extender hacia los extremos o lados de los elementos estructurales unidos. También podrán ser terminadas en el límite o tener retornos de extremo o entrantes, considerando limitaciones específicas para los siguientes casos:
(1) Las juntas solapadas, donde una de las partes se prolonga fuera de los límites del otro elemento estructural sometido a tensiones de tracción, las soldaduras de filete deberán ser terminadas a una distancia mayor o igual que el tamaño nominal o cateto de la soldadura desde el comienzo de la extensión, tal como se indica en la Figura 2.8.
(2) En las uniones flexibles, los retornos de extremo o entrantes deberán tener un tamaño mayor o igual que dos veces el tamaño nominal o cateto teórico de la soldadura (Ct) pero menor o igual que 4 veces Ct, tal como se indica en la Figura 2.9.
(3) Los rigidizadores transversales, unidos por soldadura de filete a las almas de vigas armadas o compuestas, deberán comenzar o terminar a una distancia mayor o igual que cuatro veces el espesor del alma (pero menor que seis veces dicho espesor) desde el extremo o punta, sobre el alma, de la soldadura entre el alma y ala de la viga.
(4) En lados opuestos de un plano en común, la soldadura de filete de estos deberá ser terminada fuera de la esquina común a ambas soldaduras, tal como se indica en la Figura 2.10.
(5) La soldadura de filete alrededor de orificios circulares o rectangulares, puede ser aplicada como junta de solape apta para solicitaciones de corte, evitar pandeo o evitar separación de partes solapadas. La separación y las dimensiones mínimas de los orificios estarán de acuerdo con el artículo 2.4.1.4. Este tipo de soldadura de filete no debe ser considerada como soldadura de tapón (botón) o de ranura (ojal o muesca).
(6) La soldadura de filete intermitente, puede ser aplicada para transferir tensiones entre los elementos estructurales unidos.
Figura 2.8. Terminaciones de las soldaduras próximas a los bordes de elementos estructurales sometidos a tracción.
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Cap. 2 - 18
Figura 2.9. Esquinas entrantes o con retorno en uniones flexibles de elementos estructurales.
Figura 2.10. Soldaduras de filete en los lados opuestos sobre un plano en común.
2.4.5. Configuraciones y detalles en el diseño de uniones con soldaduras de tapón (botón) o de ranura (ojal o muesca)
2.4.5.1. Distancia mínima entre soldaduras
Para uniones tipo botón la mínima distancia entre centros deberá ser 4 veces el diámetro del agujero.
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Para uniones tipo ranura la mínima distancia entre centros, en la dirección del eje transversal, deberá ser 4 veces el ancho de la ranura. Para la dirección del eje longitudinal deberá ser 2 veces el largo de la ranura.
2.4.5.2. Limitaciones
Las uniones soldadas de botón o ranura no deberán ser aplicadas en aceros estructurales templados y revenidos o con un límite de fluencia mayor que 490 MPa.
2.4.6. Chapas de relleno para empalmes
Este tipo de chapas se pueden utilizar para ajustar empalmes de elementos estructurales y podrán ser diseñadas para transmitir los esfuerzos aplicados en dichos elementos. Tanto las chapas de relleno para empalmes como sus soldaduras deberán cumplir con los siguientes lineamientos:
2.4.6.1 Chapas de relleno con espesor delgado
Las chapas de relleno con espesor menor que 6 mm no deberán ser utilizadas para transmitir esfuerzos. En consecuencia cuando el espesor de la chapa de relleno sea menor que 6 mm o cuando sea mayor que 6 mm pero no apto para transmitir esfuerzos entre las partes conectadas, sus bordes serán terminados al ras con los correspondientes a la chapa de empalme y el tamaño total de la soldadura será el tamaño requerido para soportar los esfuerzos en la chapa de empalme más el espesor de la chapa de relleno, tal como se indica en la Figura 2.11.
Figura 2.11. Chapas de relleno para empalmes de espesor fino.
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Cap. 2 - 20
2.4.6.2. Chapas de relleno con espesor grueso
Cuando el espesor de la chapa de relleno sea mayor que 6 mm y resulte adecuada para transmitir esfuerzos entre las partes conectadas, la misma se prolongará con un largo mayor que la chapa o material base de empalme. Las soldaduras entre la chapa de relleno y la de empalme deberán garantizar una adecuada transmisión de esfuerzos sobre la chapa de relleno y la sección de la chapa de relleno deberá resistir la carga aplicada correspondiente.
Las soldaduras entre la chapa de relleno y la chapa o material base a ser conectado o empalmado deberán garantizar una adecuada transmisión de la carga aplicada, tal como se indica en la Figura 2.12.
Figura 2.12. Chapas de relleno para empalmes de espesor grueso.
2.5. REQUERIMIENTOS ESPECÍFICOS PARA UNIONES NO TUBULARES CARGADAS CÍCLICAMENTE
2.5.1. Campo de validez
Este artículo se debe aplicar solamente a componentes no tubulares y a uniones sujetas a cargas cíclicas de una frecuencia y magnitud suficiente para iniciar fisuras que lleven al modo de falla por fatiga. Este artículo provee un método para evaluar los efectos de las fluctuaciones repetidas de tensión sobre elementos estructurales no tubulares soldados para minimizar la posibilidad de falla por fatiga.
2.5.2. Otras Previsiones
Las prescripciones dadas en los artículos 2.2., 2.3. y 2.4. serán aplicables al diseño de los elementos y uniones sujetas a los requisitos especificados en este artículo 2.5.
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Cap. 2 - 21
2.5.3. Responsabilidad del Ingeniero
El Ingeniero responsable proveerá los detalles completos, incluyendo tamaño de soldadura, especificará la vida útil de diseño y el valor máximo de los momentos, esfuerzos de corte y las reacciones para las uniones en los documentos del contrato.
2.5.4. Limitaciones
2.5.4.1. Umbral de tensiones
Ninguna evaluación de la resistencia a la fatiga será requerida si el rango de tensión es menor que el umbral, FTH , tal como se indica en la Tabla 2.4., que por su extensión se ubica al final de este Capítulo.
2.5.4.2. Fatiga de bajo número de ciclos
Las prescripciones dadas en el artículo 2.5. no son aplicables a casos de bajo número de ciclos que produzcan tensiones en el rango elasto-plástico.
2.5.4.3. Protección contra la corrosión
La resistencia a la fatiga descripta en el artículo 2.5. es aplicable a estructuras con protección contra la corrosión apropiada, o sujetas solamente a ambientes suavemente corrosivos como las condiciones atmosféricas normales.
2.5.4.4. Elementos redundantes y no redundantes
Este Reglamento no reconoce una diferencia entre elementos redundantes y no redundantes.
2.5.5. Cálculo de tensiones
2.5.5.1. Análisis elástico
Las tensiones calculadas y los rangos de tensión deben ser nominales, basados en el análisis de tensión lineal elástico. Los esfuerzos no necesitan ser amplificados por los factores de concentración de tensión para las discontinuidades geométricas locales.
2.5.5.2. Esfuerzo axial y de flexión
En el caso de la tensión axial combinada con flexión, la tensión combinada máxima será la correspondiente a los casos de carga aplicados simultáneamente.
2.5.5.3. Secciones simétricas
Para los componentes con secciones transversales simétricas, las uniones soldadas se deben realizar en forma simétrica con respecto al eje del elemento, o se deben realizar consideraciones adecuadas para distribuciones asimétricas de esfuerzos.
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Cap. 2 - 22
2.5.5.4. Componentes en ángulo
Para componentes en ángulo cuyas cargas son aplicadas en forma axial, el centro de gravedad de las uniones soldadas debe estar entre la línea del centro de gravedad de la sección transversal del ángulo y la línea de centro del cateto de la unión. Si el centro de gravedad de la soldadura de conexión está fuera de esta zona, los esfuerzos totales, incluyendo los debidos a la excentricidad respecto al centro de gravedad del ángulo, no deben exceder aquellos permitidos por este Reglamento.
2.5.6. Tensiones admisibles y rangos de tensión
2.5.6.1. Tensiones admisibles
Las tensiones calculadas en las soldaduras no deberán superar las tensiones admisibles especificadas en la Tabla 2.3 y en los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 3022005. Esto significa que el rango de tensión admisible (tensión de fatiga) no debe superar las tensiones admisibles de la Tabla 2.3.
2.5.6.2 Rangos de tensión admisibles
El rango de tensión se define como la magnitud de la fluctuación en la tensión que resulta de la aplicación y retiro repetidos de la carga. En el caso de tracción – compresión cíclica, el rango de tensión será calculada como la suma algebraica de las tensiones de tracción máxima y de compresión mínima, o la suma de las máximas tensiones de corte en sentidos opuestos, para una condición en particular correspondiente a una determinada forma del ciclo de aplicación de la carga dinámica. El rango calculado de tensión no excederá el máximo calculado por las expresiones (1) a (4), si resultan aplicables. La Figura 2.13. representa gráficamente las expresiones (1) a (4) para categorías, A, B, B’, C, D, E, E’, y F.
Para categorías A, B, B', C, D, E, y E', el rango de tensión no superará FSR determinado por la expresión (1).
F SR
C
f
329
N
0 ,333
FTH
(1)
siendo:
FSR el rango de tensión admisible, en MPa.
Cf el coeficiente de fatiga de la Tabla 2.4. (ubicada al final de este Capítulo) para todas las categorías excepto la F.
N número de ciclos para la condición de diseño prefijada.
FTH el umbral del rango de tensión de fatiga, es decir, el máximo rango de tensión para la vida ilimitada, en MPa.
Para categoría F de tensión, el rango de tensión no superará el valor FSR determinado por la expresión (2).
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 23
F SR
C
f
11 x 10 4 N
0 ,167
FTH
(2)
siendo:
Cf la constante de fatiga de la Tabla 2.4. (ubicada por su extensión al final de este Capítulo) para la categoría F.
Figura 2.13. Rango de tensiones admisibles para cargas ciclicamente aplicadas (fatiga) en uniones no tubulares (corresponde a Tabla 2.4.).
Para elementos de placa o planos cargados bajo tensión en uniones cruciforme, en T y en esquina, con soldaduras JPC, JPP, soldaduras de filete o combinaciones de éstas, transversales a la dirección de la tensión, el rango de tensión máximo sobre la sección transversal del elemento de placa será determinado de acuerdo con con los puntos (a), (b), o (c) tal como se indica a continuación:
(a) Para la sección transversal de un elemento de placa o plano, el rango de tensión máximo sobre el metal base en la sección transversal, sobre el borde o extremo de la soldadura (considerado como potencial punto de iniciación de la fisura), será menor o igual que FSR, determinado por la siguiente expresión (3) de la categoría de tensión C:
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Cap. 2 - 24
F SR
14
,4
x N
10
11
0 ,333
68 ,9 MPa
(3)
(b) Para uniones de elementos estructurales de placa o planos bajo tensión con soldaduras de JPP transversales, con o sin refuerzo y contorneado de filete, el rango de tensión máximo sobre la sección transversal de metal base en el borde o extremo de la soldadura (considerando punto de iniciación de fisura a la raíz de la soldadura), será menor o igual que FSR determinado por la expresión (4).
F SR
R
JPP
14 ,4 x 10 11
N
0 ,333
(4)
siendo:
RJPP el factor de reducción para uniones con JPP reforzadas o no reforzadas.
R JPP
1 ,12
1 ,01
2a tp
1 ,24
W tp
1 ,0
t p 0 ,167
2a el tamaño de la ranura o cara de raíz no soldada en dirección al espesor
del elemento estructural, en mm.
tp el espesor del elemento estructural, en mm.
W el tamaño del filete de refuerzo o de contorno, en dirección al espesor de la placa bajo tensión, en mm.
(c) Para uniones de elementos estructurales de placa (o planos), usando dos (un par) soldaduras de filete, el rango de tensión máximo sobre la sección transversal del metal base en el borde de la soldadura (considerando como punto de iniciación de la fisura a la raíz de la soldadura) debido a la tensión en la raíz, no superará FSR determinado por la expresión (5).
Adicionalmente, el rango de tensión de corte sobre la garganta de la soldadura no superará FSR según la expresión (2) para Categoría F.
siendo:
F SR
R
FIL
14
,4
x N
10
11
0 ,333
(5)
RFIL el factor de reducción para juntas donde sólo se usa un par de soldaduras de filete transversal.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 25
R FIL
0 ,10
1 ,24 t p 0 ,167
W
t
p
1 ,0
2.5.7. Transiciones en espesor y ancho
2.5.7.1. Transiciones de espesor en uniones soldadas a tope
Las juntas a tope entre partes con espesores desiguales y que están sometidas a tensión cíclica tendrán transiciones suaves entre superficies de compensación con pendientes no mayores que 1/2,5 respecto de la superficie de cualquiera de las partes. La transición podrá ser realizada inclinando las superficies de soldadura, mecanizando la pendiente sobre la parte más gruesa, o por una combinación de los dos métodos (ver la Figura 2.4.).
2.5.7.2. Transiciones de ancho en uniones soldadas a tope
Las juntas a tope entre partes de ancho desigual sujeta a la tensión cíclica tendrán una transición suave entre los contornos de compensación con pendiente no mayor que 1/2,5 respecto del borde de cualquiera de las partes o deberán tener una transición con un radio de acuerdo mínimo de 600 mm. Dicho radio deberá ser tangente a la línea de borde de la parte más fina a unir, en el centro de la línea de unión a tope (ver la Figura 2.14.). Un incremento del rango de tensión puede ser usado en aceros que tienen una tensión de fluencia mayor que 620 MPa, con los detalles del radio incorporados, (ver la Figura 2.14.).
Figura 2.14. Transiciones de ancho en estructuras no tubulares cargadas ciclicamente.
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Cap. 2 - 26
Figura 2.15. Rango de tensiones de fatiga admisibles para las categorías de tensión de la Tabla 2.6. Estructuras redundantes tubulares para servicio atmosférico.
2.5.8. Respaldo
2.5.8.1. Soldaduras con respaldo
Los requerimientos para soldaduras con respaldo, que incluyen si el respaldo será quitado o dejado en su lugar (permanente), serán determinados de acuerdo con las especificaciones de los artículos 2.5.8.2., 2.5.8.3. y 2.5.8.4., y las categorías de rango de tensión corresponderán a las especificadas en la Tabla 2.4. (ubicada por su extensión al final de este Capítulo). La categoría de tensión de fatiga se establecerá en relación con la configuración geométrica correspondiente. La categoría de fatiga y el detalle de soldadura a ser usado se determinará en la ubicación requerida. Se deberá considerar si las soldaduras de punteado estarán dentro de la junta o fuera de la misma y si el respaldo quedará fijo o será removido para establecer la categoría de rango de tensión.
2.5.8.2. Uniones soldadas JPC en T y en esquina hechas de un solo lado
Las soldaduras para la fijación del respaldo podrán ser hechas dentro o fuera de la junta.
El respaldo para juntas sometidas a cargas de tracción cíclica (fatiga) en la dirección transversal a las mismas deberá ser removido, procurando que el acabado superficial de la raíz sea consistente con el de la cara de la junta soldada. Cualquier discontinuidad inaceptable verificada luego del retiro del respaldo será reparada siguiendo las directivas de este Reglamento.
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Cap. 2 - 27
2.5.8.3. Uniones a tope con JPC
Las soldaduras para la fijación del respaldo podrán ser hechas dentro o fuera de la junta salvo restricciones impuestas por la descripción de la categoría de tensión. Las soldaduras de punteado ubicadas fuera de la junta se aplicarán a una distancia mínima de 12 mm respecto del borde de la junta. El respaldo podrá quedar fijo o ser removido salvo restricciones impuestas por la descripción de la categoría de tensión usada en el diseño.
2.5.8.4. Uniones soldadas con juntas longitudinales y en esquina
Cuando se utilice respaldo, el mismo se aplicará en forma continua a todo el largo de la junta. Las soldaduras para la fijación del respaldo podrán ser hechas dentro o fuera de la junta.
2.5.9. Soldaduras de contorno en juntas de esquina y en T
En uniones soldadas con juntas transversales de esquina y en T, sometidas a tensiones de tracción o tensiones debidas a flexión, se deberá aplicar en esquinas entrantes una soldadura de contorno con filete de una sola pasada y cateto no menor que 6 mm.
2.5.10. Bordes cortados con procesos a la llama
Los bordes cortados con procesos de llama no necesitan ser analizados siempre que cubran las previsiones dadas en el artículo 5.15.4.3. de este Reglamento.
2.5.11. Uniones soldadas a tope bajo cargas transversales
En las juntas transversalmente cargadas, se podrán usar extensiones de las uniones soldadas para obtener la terminación de la soldadura fuera de los límites de la misma. Dichas extensiones deberán ser removidas y la soldadura deberá ser terminada al ras con el borde del elemento estructural.
2.5.12. Terminación de las soldaduras de filete
Además de los requisitos especificados en el artículo 2.4.4.3. se aplicarán las siguientes terminaciones de soldadura en condiciones de cargas cíclicas (fatiga). Para conexiones de elementos estructurales de importancia, sometidos a carga cíclica de frecuencia y magnitud que pueda provocar la iniciación de falla progresiva en un punto de máxima tensión en el final, o extremo de la soldadura, se aplicarán soldaduras de filete a modo de retomas o entrantes alrededor del extremo o final, a una distancia no menor que dos veces el tamaño nominal o cateto de la soldadura.
2.5.13. Juntas y soldaduras no permitidas
2.5.13.1. Uniones soldadas con juntas de acceso por un solo lado
Este Reglamento no permite las juntas hechas de un lado solamente sin la aplicación de respaldo metálico en acero o hechas con respaldo de otro tipo de material, cuya EPS no ha sido calificada de conformidad con este Reglamento. Quedarán exceptuadas las juntas soldadas de un solo lado aplicables a:
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Cap. 2 - 28
1) Elementos estructurales secundarios o no sometidos a acciones de carga.
2) Juntas de esquina paralelas a la dirección de la tensión calculada entre componentes de elementos estructurales armados o construidos.
2.5.13.2. Juntas soldadas a tope en posición plana
Para uniones soldadas a tope en posición plana se deberán utilizar, cuando sea practicable, juntas V o U.
2.5.13.3. Soldaduras de filete menores que 5 mm
Las soldaduras de filete menores que 5 mm no están permitidas.
2.5.13.4. Uniones soldadas JPC en T y esquina con respaldo permanente
Las uniones soldadas JPC en T y en esquina con respaldo permanente, sujetas a tensiones de tracción cíclicas, están prohibidas.
2.6. REQUERIMIENTOS ESPECÍFICOS PARA UNIONES TUBULARES CARGADAS ESTÁTICA Y CÍCLICAMENTE
2.6.1. Campo de validez
Este artículo 2.6. se debe aplicar solamente a componentes estructurales tubulares, y será utilizado conjuntamente con los requisitos aplicables según el artículo 2.3. Todas las indicaciones del artículo 2.6. son aplicables a acciones de cargas estáticas y cíclicas, con la excepción de las previsiones para fatiga dadas en el artículo 2.6.3.6. que son únicamente para las aplicaciones cíclicas.
2.6.2. Excentricidad
Los momentos causados por la desviación importante de uniones concéntricas serán estipulados en el análisis y el diseño, ver la Figura 2.16. (H) para una ilustración de una unión excéntrica.
2.6.3. Tensiones admisibles
2.6.3.1.Tensiones en el metal base
Estas previsiones pueden ser usadas en conjunto con cualquier especificación de diseño aplicable que utilice tanto el criterio de tensión admisible (DTA o ASD) como el de factores de resistencia (DFR o LRFD). Teniendo en consideración la especificación de diseño aplicable se efectuarán las consideraciones para el diseño de uniones tubulares descriptos en los artículos 2.6.3.5., 2.6.3.6. y 2.6.3.7. Las tensiones en el metal base serán las indicadas en las especificaciones de diseño aplicables, con las limitaciones que se establecen en los siguientes artículos.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 29
Figura 2.16. Formas típicas de una unión tubular.
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Cap. 2 - 30
Figura 2.16. (continuación). Formas típicas de una unión tubular.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 31
Parámetro β
c
Secciones circulares Secciones rectangulares
rb / R ó db / D -
b /D ax / D
R / tc
D / 2 tc
tb / tc
tb / tc
Ángulo entre las líneas de centros de los componentes
Ángulo diedro local en un punto dado de la junta
soldada
Dimensión de la esquina medido a un punto de
tangencia o contacto con una escuadra a 90° ubicada
en la otra esquina
Figura 2.16. (continuación). Formas típicas de una unión tubular.
2.6.3.2. Limitaciones en tubos de secciones circulares y rectangulares
Las limitaciones en la relación diámetro/espesor para secciones circulares, y la mayor proporción de ancho/espesor en secciones rectangulares, más allá de que se consideren efectos de pandeo local u otros modos de falla locales, deberán estar de acuerdo con el Reglamento CIRSOC 302-2005.
2.6.3.3 Tensiones de soldadura
Las tensiones admisibles en las soldaduras no deberán exceder los valores indicados en la Tabla 2.5. (ubicada por su extensión al final de este Capítulo), excepto en el caso de las modificaciones indicadas en los artículos 2.6.3.5., 2.6.3.6., y 2.6.7.
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Cap. 2 - 32
2.6.3.4. Tensiones de fibra
Las tensiones de fibra debido a flexión no excederán los valores descriptos para tracción y compresión, a menos que los elementos estructurales sean secciones compactas (capaces de desarrollar el momento plástico total) y ninguna soldadura transversal será calculada para desarrollar totalmente la resistencia de las secciones unidas.
2.6.3.5. Diseño por factor de resistencia (DFR o LRFD)
El factor de resistencia () puede ser usado de acuerdo con las siguientes expresiones:
Pu (LF x Carga) o M u (LF x Carga)
(6) y (7)
siendo:
Pu la carga última,
Mu el momento último y
LF el factor de carga definido para el diseño por factor de resistencia (DFR o LRFD) aplicado en el Reglamento CIRSOC 302-2005.
2.6.3.6. Fatiga en uniones tubulares
2.6.3.6.1. Rangos de tensiones y tipos de elementos
En el diseño de elementos y uniones tubulares sujetas a tensiones de fatiga, la consideración será dada por el número de ciclos, el rango esperado de tensión así como el tipo y ubicación del elemento o detalle estructural.
2.6.3.6.2. Categorías de tensión de fatiga
El tipo y la ubicación del material o elemento estructural serán categorizados como se indica en la Tabla 2.6. (ubicada por su extensión al final de este Capítulo).
2.6.3.6.3. Limitación básica de la tensión admisible
Cuando la especificación de diseño aplicable tenga un requisito de fatiga, la tensión máxima no deberá exceder de la tensión admisible básica calculada por la metodología utilizada de acuerdo con el presente Reglamento así como el rango de tensión para un número en particular de ciclos no deberá exceder los valores dados en la Figura 2.15.
2.6.3.6.4. Daño acumulativo
En aquellos lugares donde el espectro o la condición de fatiga se presente en rangos de tensiones de amplitud y frecuencia variables, la proporción de daño acumulativo, D, para la sumatoria de todas las aplicaciones de carga no excederá la unidad, tal como se indica en la siguiente expresión:
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Cap. 2 - 33
siendo: n N
n
D
(8)
N
el número de ciclos aplicados en un rango de tensiones dado.
el número de ciclos para alcanzar el rango de tensión admisible dada en la Figura 2.15.
2.6.3.6.5. Elementos críticos
Para elementos críticos cuyo modo de falla único sería catastrófico, el valor de D será limitado al valor de 1/3 (ver el artículo 2.6.3.6.4.).
2.6.3.6.6. Mejoramiento del comportamiento en fatiga
Con el propósito de mejorar el comportamiento en fatiga y siempre que se lo especifique en los documentos de contrato, el procedimiento que se indica a continuación podrá ser utilizado para soldaduras tubulares en K, Y, o T:
(1) Una capa o pasada de terminación podrá ser aplicada con el propósito de que la superficie soldada presente una terminación o acuerdo suave con el metal base contiguo, y se aproxime al perfil mostrado en la Figura 3.10. Se recomienda que las eventuales muescas en el perfil de soldadura no tengán una profundidad mayor que 1 mm.
(2) La superficie de soldadura podrá ser amolada a fin de aproximarla al perfil mostrado en la Figura 3.10. Las marcas por amolado serán transversales al eje de soldadura.
(3) El borde o extremo del cordón de soldadura podrá ser martillado con una herramienta o dispositivo de punta redondeada para producir una deformación plástica local que mejore la transición entre soldadura y metal base produciendo tensiones residuales de compresión. Tal procedimiento será hecho después de la inspección visual y al martillado le seguirá un ensayo de partículas magnéticas (PM). Deberá ser considerada la posibilidad de degradación de la tenacidad, la fractura o la sensibilidad a la entalla, en nivel local, debido al procedimiento de martillado.
Para calificar las categorías de fatiga X1 y K1, en las soldaduras representativas (todas las soldaduras para estructuras no redundantes o donde el procedimiento indicado arriba ha sido aplicado) se aplicará PM para discontinuidades superficiales y subsuperficiales. Cualquier indicación que no pueda ser resuelta por un amolado suave será reparada en conformidad con el artículo 5.26.1.4.
2.6.3.6.7. Efectos de tamaño y perfil
La aplicabilidad de soldaduras para las categorías de fatiga enumeradas a continuación será limitada a los siguientes tamaños de soldadura o a espesores de metal base:
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Cap. 2 - 34
C1 50 mm elemento estructural más delgado en la transición C2 25 mm accesorio adosado D 25 mm accesorio adosado E 25 mm accesorio adosado ET 38 mm ramal F 18 mm tamaño de la soldadura FT 25 mm tamaño de la soldadura
Para aplicaciones que sobrepasen estos límites, la consideración debe tender a reducir las tensiones admisibles o mejorar el perfil de soldadura.
Para uniones K, T e Y se deberán asignar dos niveles de prestaciones o categorías de fatiga, de acuerdo con la Tabla 2.7. El profesional responsable del diseño definirá cuándo se debe aplicar el Nivel I. A falta de dicha definición o para aplicaciones donde la fatiga no sea una consideración, el Nivel II será el estándar mínimo aceptable.
Tabla 2.7. Límites de las categorías de fatiga en el tamaño de soldadura o espesores y perfil de soldadura (Uniones tubulares)
Nivel I
Nivel II
Perfil de Soldadura
Espesor que limite para el elemento Espesor que límite para el elemento
estructural ramal para las categorías estructural ramal para las categorías
X1, K1, DT
X2, K2
(mm)
(mm)
Perfil de soldadura plano estándar según la Figura 3.8.
Perfil de soldadura con punta de filete
Perfil cóncavo, sin tratamiento posterior a la soldadura, según la Figura 3.10. con terminación según el artículo 2.6.3.6.6.(1). Perfil cóncavo suave, Figura 3.10. con terminación según el artículo 2.6.3.6.6(2).
10 16
25 Ilimitado
16 38 calificado para espesor ilimitado por carga de compresión estática
ilimitado
2.6.4. Identificación
Los elementos estructurales tubulares serán identificados como se muestra en la Figura 2.16.
2.6.5. Diseño de soldadura
2.6.5.1. Soldaduras de filete
2.6.5.1.1. Área efectiva
El área efectiva se deberá determinar de acuerdo con el artículo 2.3.2.8. y con la siguiente indicación: el largo efectivo de soldaduras de filete en uniones K, Y o T estará calculado de acuerdo con los artículos 2.6.5.4. ó 2.6.5.5., usando el radio o dimensiones de cara del elemento estructural, ramal o montante, medido sobre la línea central de la soldadura.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 35
2.6.5.1.2. Limitación beta para los detalles precalificados
Los detalles para soldaduras de filete con EPS precalificada en uniones tubulares T, K e Y se describen en la Figura 3.2. Estos detalles están limitados a < 1/3 para conexiones circulares y < 0,8 para secciones rectangulares, estando también sujetos a las limitaciones dadas en el artículo 3.9.2. Para una sección rectangular con radios de esquina grandes, se puede requerir un límite más pequeño sobre con el fin de conservar el elemento estructural ramal y la soldadura sobre el plano de la cara.
2.6.5.1.3. Juntas solapadas o yuxtapuestas
Las juntas solapadas de conexiones tubulares telescópicas, en las que la carga sea transferida a través de la soldadura, podrán ser unidas con soldadura de filete simple de conformidad con la Figura 2.17.
Figura 2.17. Junta solapada o yuxtapuesta, soldada con filete (tubular).
2.6.5.2. Soldaduras de junta
El área efectiva se debe calcular de acuerdo con el artículo 2.3.1.4. y con las siguientes indicaciones: el largo efectivo de soldadura de junta en uniones estructurales tipo K, Y o T, será calculado de conformidad con los artículos 2.6.5.4. ó 2.6.5.5., usando el radio medido rm o dimensiones de la cara del elemento estructural ramal.
2.6.5.2.1. Detalles de uniones soldadas con JPP precalificadas
Las uniones soldadas con JPP precalificadas tubulares del tipo T, Y o K se deberán ajustar a lo indicado en la Figura 3.5. El Ingeniero responsable usará dicha Figura en conjunto con la Tabla 2.8. para calcular el mínimo tamaño de soldadura, con el fin de determinar la máxima tensión en la misma, excepto donde tales cálculos no sean hechos como se detallan en el artículo 2.6.6.1.3. (2). La reducción dimensional Z, o reducción del tamaño de la soldadura, será deducida de la distancia perpendicular desde el punto de trabajo (W.P) hasta la cara teórica de la soldadura, buscando el mínimo tamaño de soldadura.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 36
Tabla 2.8. Reducción dimensional Z para el cálculo de los tamaños mínimos de soldadura en uniones tubulares T, Y, y K, con JPP precalificada
Posición de la Soldadura V ó OH
Posición de la Soldadura H ó F
Ángulos de Bisel
Proceso
Z(mm)
Proceso
Z(mm)
60° 60° > 45° 45° > 30°
SMAW FCAW-S FCAW-G GMAW GMAW-S SMAW FCAW-S FCAW-G GMAW GMAW-S SMAW FCAW-S FCAW-G GMAW GMAW-S
0
SMAW
0
0
FCAW-S
0
0
FCAW-G
0
N/A
GMAW
0
0
GMAW-S
0
3
SMAW
3
3
FCAW-S
0
3
FCAW-G
0
N/A
GMAW
0
3
GMAW-S
3
6
SMAW
6
6
FCAW-S
3
10
FCAW-G
6
N/A
GMAW
6
10
GMAW-S
6
2.6.5.2.2. Detalles de uniones soldadas con JPC precalificadas desde un solo lado sin respaldo en conexiones tipo T, K e Y
En el artículo 3.13.4. se indican detalles de las opciones de diseño. Si se requiere mejorar el comportamiento a fatiga, los detalles se seleccionarán en base a los requerimientos de perfil del artículo 2.6.3. y de la Tabla 2.7.
2.6.5.3. Tensiones en las soldaduras
Cuando se requieran cálculos de tensión admisible en las soldaduras para secciones circulares, la tensión nominal en la soldadura que unirá un elemento estructural ramal en T, K o Y, será calculada de acuerdo con la expresión (9):
fw
tb tw
fa K a
rm rw
fb Kb
rm
2
rw
2
(9)
siendo:
tb
el espesor del elemento estructural ramal.
tw
la garganta efectiva de la soldadura.
fa y fb las tensiones nominales axiales y de flexión en el elemento ramal.
rm y rw, de acuerdo con la Figura 2.18.
Ka
el factor de largo efectivo (ver el artículo 2.6.5.4.).
Kb
el factor de sección relativa (ver el artículo 2.6.5.5.).
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 37
Figura 2.18. Radio de proyección en uniones tubulares T, Y, y K, con soldadura de filete.
En el diseño por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD) se aplicará lo especificado en el Reglamento CIRSOC 302-2005 o la expresión (10) para el cálculo de la capacidad de carga o resistencia de diseño ( Pu ) del elemento estructural ramal cargado axialmente, en secciones tanto circulares como rectangulares:
Pu = Qw w
(10)
siendo:
Qw la capacidad de carga por unidad de longitud o carga unitaria de la soldadura, en N/mm.
w el largo efectivo de la soldadura, en mm. Para soldaduras de filete:
Qw = 0,6 tw FEXX
(11)
Con = 0,65
siendo:
FEXX la mínima resistencia a la tracción del metal de aporte. 2.6.5.4. Largos de uniones circulares
El largo de soldaduras y de intersección en uniones K, T e Y, será determinado como
2 r Ka , siendo r el radio efectivo de la intersección (ver los artículos 2.6.5.2., 2.6.5.1.1. y 2.6.6.1.3. (4)).
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Cap. 2 - 38
K a x y 3 x 2 y 2
(12)
1 x
2 sen θ
(13)
1 3 β2
y
3π
2
β2
(14)
siendo:
el ángulo agudo entre los dos ejes de los elementos estructurales.
el cociente de diámetros, ramal / principal
Las siguientes expresiones pueden ser utilizadas como aproximación conservadora:
1
1
Ka
sen θ Para carga axial
2
(15)
1
3
Kb
sen θ 4 sen θ
Para flexión plana
(16)
3
1
Kb
sen θ 4
Para flexión compuesta
(17)
2.6.5.5. Largos en uniones tubulares de sección rectangular
2.6.5.5.1.Uniones K y N
El largo efectivo de soldaduras de elementos estructurales ramales en K y N con separación, para secciones planas rectangulares, sujetas a carga axial predominantemente estática, será considerado (ver la Figura 2.16 (B) para simbología) como:
2ax + 2b para 50º
siendo: ax
b
2ax + b para 60º
(18)
el largo del lado de la soldadura en una unión tubular (ver la Figura 2.16 (B)).
el tamaño del lado en el tubo de sección cuadrada considerando el elemento estructural ramal (ver las Figuras 2.16 (B) y 2.16 (M)).
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 39
Por lo tanto para 50º el talón, la punta y los lados del elemento estructural ramal pueden ser considerados, completamente, en el largo efectivo. Para 60º, el talón no se considera en el largo efectivo debido a la distribución despareja de la carga. Para valores 50° < < 60º se deberá interpolar.
2.6.5.5.2. Uniones T, X e Y
El largo efectivo de soldaduras de elementos estructurales ramal en T, Y o X planos y de secciones rectangulares, sujetas a carga axial predominantemente estática, será considerado como:
2ax + b
para 50°
(19)
2ax
para 60º
Para valores 50° < < 60º se deberá interpolar.
2.6.6. Limitaciones de la resistencia de uniones soldadas
2.6.6.1. Uniones de sección circular en Y, T o K, (ver el artículo 2.6.8.1.1) y la Figura 2.18.
2.6.6.1.1. Falla local
Cuando una unión Y, T o K, sea realizada de manera tal que los elementos estructurales ramales son soldados en forma individual al elemento estructural principal, las tensiones locales en una superficie de falla potencial a través de la pared del elemento principal podrán limitar la resistencia utilizable de la unión soldada. La tensión de corte en la que tal falla ocurre no depende solamente de la resistencia del elemento estructural principal sino también de la geometría de la unión. Tales uniones serán calculadas o dimensionadas de acuerdo con:
(1) El corte por punzonado ó (2) cálculos de carga última. El corte por punzonado es un criterio de diseño convencional por tensión admisible (DTA o ASD) que incluye el factor de seguridad. En el cálculo por carga última se aplicará el diseño por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD), con el factor de resistencia incluido por el diseñador, (ver el artículo 2.6.3.5.) y en un todo de acuerdo con el Reglamento CIRSOC 302-2005.
Corte por punzonado: La tensión de corte actuante sobre la superficie potencial de falla (ver la Figura 2.19.) no excederá la tensión de corte admisible por punzonado.
La tensión de corte actuante por punzonado se expresa como:
Vp actuante = fn sin
(20)
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Cap. 2 - 40
Figura 2.19. Esfuerzo de corte por punzonamiento. La tensión de corte admisible por punzonado se expresa como:
Vp adm = Qq Qf Fy / (0,6 )
(21)
La Vp adm también puede quedar definida por un valor establecido en la especificación de diseño aplicable (por ejemplo 0,4 Fy).
Los términos usados en las expresiones precedentes se definen de la siguiente manera:
, , , y los otros parámetros de geometría de la unión son definidos en la Figura 2.16(M), siendo:
fn la tensión nominal axial (fa) o de flexión (fb) en el elemento estructural ramal.
Fy la tensión de fluencia mínima especificada para el acero del elemento estructural principal, pero menor o igual que 2/3 de la resistencia a la tracción del mismo.
Qq el término modificador de geometría.
Qf el término de interacción de tensión, cuyos valores son obtenidos de la Tabla 2.9.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 41
Para flexión alrededor de dos ejes (por ejemplo y, z), la tensión efectiva resultante de la flexión en secciones rectangulares y circulares podrá ser calculada mediante la expresión (22)
f b f by 2 f bz 2
(22)
Para tensiones combinadas axiales y de flexión, se deberá verificar la siguiente relación:
V p, actuante V p, admisible
1,75
axial
V p, actuante
V p, admisible
flexión
1,0
(23)
Tabla 2.9. Términos para la resistencia de las uniones (secciones circulares)
Elemento estructural ramal Qq , modificador de geometría y carga
Qq
1 ,7
0 ,18
Q
0
,7
(
1
)
Qq
2 ,1
0 ,6
Q
1
,2
(
0
,67
)
Q (necesario para Q = 1,0
0 ,3
Qp)
Q ( 1 0 ,833 )
Elemento estructural principal
= 1,0 + 0,7 g / db
Ovalidad
1,0 < 1,7
Parámetro
= 1,7 = 2,4
(necesario para = 0,67
Qq)
=1,5
Para cargas axiales (ver Nota (6))
Para flexión
Para 0,6
Para > 0,6
Para carga axial en conexiones K, con separación, que tienen todos los elementos estructurales en el mismo plano y las cargas transversales al elemento principal esencialmente balanceadas (Ver Nota (3)) Para cargas axiales en uniones T y K Para cargas axiales en uniones en cruz Para flexión en el plano (ver Nota (5)) Para flexión fuera del plano (ver Nota (5))
Término Qf de interacción de la tensión en el elemento principal (Ver Notas (4) y (5)
Notas:
Qf 1,0 U 2
= 0,030 = 0,044 = 0,018
Para carga axial en el ramal, (montante o diagonal) Para flexión en el plano en el ramal Para flexión fuera del plano en el ramal
(1) , son parámetros geométricos definidos por la Figura 2.16 (M). (2) Fyo es el mínimo límite de fluencia especificado del elemento principal, pero menor que 2/3 de la
resistencia a la tracción. (3) La separación, g, está definida en las Figuras 2.16 (E), (F), y (H); db es el diámetro elemento
estructural ramal.
(4) U es la razón de utilización (razón entre el valor real y el admisible) para compresión longitudinal
(axial, flexión) en el elemento estructural principal en la unión bajo consideración.
2
2
2
U
fa
0
,6
F yo
fb 0 ,6 F yo
(5) Para combinaciones de flexión en el plano y fuera del plano, usar valores interpolados de y .
(6) Para colapso general (compresión transversal) ver también el artículo 2.6.6.1.2.
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Cap. 2 - 42
(2) Cálculo por factor de carga (ver el artículo 2.6.3.5):
El cálculo se efectuará de acuerdo con lo indicado en el Reglamento CIRSOC 3022005. La carga en el elemento estructural ramal que produce el colapso plástico en la pared del elemento estructural principal estará dada por las siguientes expresiones:
Carga axial:
Pu sen
(24)
Momento de flector: Mu sen
(25)
El estado límite para combinaciones de carga axial P y momento flector M estarán dados por:
1,75
P
M
Pu
Mu
1,0
(26)
2.6.6.1.2. Colapso general
La resistencia y estabilidad de un elemento estructural principal en una unión tubular, con aplicación de cualquier tipo de refuerzo, serán evaluadas de conformidad con el Reglamento CIRSOC 302-2005 o con la especificación de diseño aplicable. El colapso general es particularmente grave en las uniones en cruz (X) y uniones sujetas a cargas cruzadas, (ver la Figura 2.16 (G) y (J)). Tales uniones pueden ser reforzadas incrementando el espesor del elemento estructural principal, o por el uso de diafragmas, anillos, o cuellos de refuerzo.
(1) Para conexiones en cruz circulares no reforzadas, la carga admisible máxima transversal, debida a una carga axial de compresión, P, en un elemento ramal se calculará con la siguiente relación para el diseño convencional (DTA o ASD):
P sen θ t c 2 F y 1,9 7,2 β Q β Q f
(27)
Qf debe ser calculado con U 2 expresado como (Pc / A Fy) 2 + (Mc / S Fy) 2, donde Pc y Mc son factores de carga y de momento, A es el área y S el módulo de la sección.
(2) Para uniones en cruz circulares reforzadas por un niple o manguito de unión, habiendo incrementado el espesor tc y el largo del manguito, L, la carga axial admisible, P, del elemento ramal podrá ser aplicada de la siguiente forma:
L
P P1 P2 P1 2,5 D
Para L < 2,5/D
(28)
P P(2)
Para L 2,5/D
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Cap. 2 - 43
El valor P(1) se obtiene usando el espesor nominal del elemento estructural principal en la expresión (29) y P(2) se obtiene usando el espesor del manguito en la misma expresión.
(3) Para conexiones circulares K en donde el espesor del elemento estructural principal, exigido para cubrir las previsiones de corte locales del artículo 2.6.6.1., se extiende por lo menos D/4 más allá de las soldaduras del elemento ramal, el colapso general no necesita ser verificado.
2.6.6.1.3. Distribución despareja de la carga (tamaño de soldadura)
(1) Debido a las diferencias en las respectivas flexibilidades del elemento estructural principal cargado normal a su superficie y al elemento estructural ramal que lleva tensiones de membrana paralelas a su superficie, la transferencia de la carga a través de la soldadura no será uniforme dando lugar a una posible fluencia local antes de que la unión alcance su carga de diseño. Para prevenir la falla progresiva de la soldadura y asegurar el comportamiento dúctil de la junta, los mínimos tamaños de las soldaduras en uniones T, K e Y deberán ser capaces de desarrollar, en su resistencia final a la rotura, el menor valor entre la tensión de fluencia del material del elemento ramal y la tensión de falla local de corte por punzonado del elemento estructural principal. La resistencia a la rotura de las soldaduras de filete y soldaduras con JPP será calculada como 2,5 veces la tensión admisible para una resistencia a la tracción menor o igual que 485 MPa y como 2,2 veces la tensión admisible para niveles de resistencia mayores que 485 MPa. La tensión de corte última por punzonado será adoptada como 1,8 veces la tensión Vp admisible de acuerdo con el artículo 2.6.6.1.1.
(2) Dichos requerimientos se considerarán cubiertos por los detalles de juntas precalificadas de la Figura 3.8. (JPC) y el artículo 3.12.4. (JPP), cuando se utilice lo establecido en la Tabla 3.1.
(3) La adecuada resistencia de las soldaduras también podrá ser considerada con los detalles de soldadura de filete precalificada de la Figura 3.2., cuando se verifiquen los siguientes requisitos de garganta efectiva:
(a) E = 0,7 tb
para el diseño bajo condiciones de tensiones elásticas (DTA o ASD) en tubos de acero de sección circular (Fy < 280 MPa) unidos con metales de aporte de mayor resistencia que el metal base (FEXX = 485 MPa).
(b) E = 1,0 tb
para diseño por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD) de uniones tubulares de sección circular o rectangular (Fy < 280 Mpa), con soldaduras donde el metal de aporte cumple el criterio de igualación de la resistencia establecido en la Tabla 3.1.
(c) E < tc ó < 1,07 tb para todos los otros casos.
(4) Las soldaduras de filete más pequeñas que lo requerido en la Figura 3.2., para uniones con igualación de resistencia pero dimensionadas solamente para resistir las cargas de diseño, deberán ser como mínimo diseñadas de acuerdo con los siguientes múltiplos de las tensiones calculadas por medio del artículo 2.6.5.3, para tener en cuenta una distribución no uniforme de cargas:
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Cap. 2 - 44
E43XX y E51XX Mayores resistencias
DTA o ASD DFR o LRFD
1,35
1,5
1,6
1,8
2.6.6.1.4. Transiciones
Las uniones abocardadas o ensanchadas y las transiciones de tamaño de tubo no exceptuadas más abajo serán evaluadas para determinar las tensiones locales causadas por el cambio de dirección en la transición (ver la Nota 4 en la Tabla 2.6.).
La excepción, para cargas estáticas será:
Tubos circulares con D / t menor que 30, y pendiente de transición menor que 1: 4.
2.6.6.1.5. Otras configuraciones y cargas
(1) El término unión K, T e Y se utiliza genéricamente para describir las uniones tubulares en las que elementos estructurales de ramal son soldados a un elemento estructural principal en un nodo estructural. También se dan criterios específicos para las uniones en cruz o en X (también indicadas como doble T) en los artículos 2.6.6.1.1. y 2.6.6.1.2. Las uniones en N son un caso especial de las uniones en K donde una de las secciones es perpendicular al elemento principal. En consecuencia, los mismos criterios son aplicables a ambas uniones.
(2) Las clasificaciones de uniones K, Y, T y cruz, deberán ser aplicadas a elementos de ramal individuales de acuerdo con el patrón de carga para cada caso. Para considerar una unión K, la carga de punzonado en el elemento ramal deberá ser balanceada esencialmente con carga sobre otros ramales en el mismo plano y sobre el mismo lado de la junta. En uniones T e Y la carga de punzonado es transmitida como corte al elemento estructural principal. En uniones en cruz la carga de punzonado es llevada a través del elemento principal a los ramales sobre el lado opuesto. Para elementos ramales que soportan parte de la carga aplicada como unión en K y parte como unión en T, Y o en cruz, se debe interpolar sobre la base de la proporción de cada uno en el total, o utilizar el factor alfa () calculado.
(3) Para uniones en planos múltiples, el factor alfa () será calculado para ponderar el efecto beneficioso o nocivo de varios elementos estructurales de ramal en la ovalización del elemento estructural principal.
2.6.6.1.6. Uniones solapadas o con recubrimiento
En las uniones solapadas o con recubrimiento, donde parte de la carga es transferida directamente de un elemento estructural ramal a otro a través de la soldadura, se incluirán las verificaciones indicadas en el Reglamento CIRSOC 302-2005 utilizando el diseño por factores de carga y resistencia.
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Cap. 2 - 45
Por su parte la verificación de acuerdo con el método convencional (DTA o ASD) se deberá efectuar de la siguiente manera:
(1) El componente de carga admisible de un elemento estructural individual, Pp, perpendicular al eje del elemento principal será adoptado como :
Pp = (Vp tc 1) + (2 Vw tw 2)
(29)
siendo: (ver la Figura 2.20.)
1 el largo de soldadura para la porción del elemento ramal en contacto con el
elemento estructural principal.
Vp el corte por punzonado admisible, como se define en el artículo 2.6.6.1.1., para el elemento principal como unión K (= 1,0).
Vw la tensión de corte admisible para la soldadura entre elementos ramal (ver la Tabla 2.5.).
t’w el menor tamaño de garganta efectiva o el espesor tb del elemento estructural ramal más delgado.
2 el largo de la soldadura solapada medida perpendicularmente al elemento
principal.
Figura 2.20. Detalle de junta solapada.
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Cap. 2 - 46
(2) La componente de carga combinada admisible paralela al eje del elemento principal no será mayor que:
Vw tw 1
(30)
siendo:
1 la suma de los largos reales de soldadura para todos los elementos
ramales en contacto con el elemento estructural principal.
(3) El solapado será preferentemente dimensionado para al menos el 50 % de la carga actuante Pp. En ningún caso el espesor de pared del elemento ramal excederá el espesor de pared del elemento principal.
(4) Cuando los elementos ramales estén sometidos a cargas considerablemente diferentes, o un elemento ramal tenga un espesor de pared más grande que los demás, o ambos casos, el elemento ramal más grueso o más cargado deberá tener toda su circunferencia soldada al elemento estructural principal.
(5) La carga transversal neta sobre la unión combinada deberá satisfacer lo especificado en los artículos 2.6.6.1.1. y 2.6.6.1.2.
(6) El tamaño o cateto mínimo para soldaduras de filete deberá corresponder a una garganta efectiva de:
1,0 tb para Fy < 280 MPa ó 1,2 tb para Fy > 280 MPa
2.6.6.2. Uniones de sección rectangular T, K e Y
El diseño de este tipo de uniones se efectuará de acuerdo con lo especificado en el Reglamento CIRSOC 302-2005.
Los criterios de diseño descriptos en este punto son indicativos y corresponden al método de factores de carga y resistencia (DFR o LRFD), sin inclusión del factor de seguridad, en virtud de que éstos se encuentran incluidos en el método DFR.
Para el método de cálculo por tensión admisible (DTA o ASD), el límite admisible para el diseño considerará un factor de seguridad de 1,44 /. La elección de cargas y factores de carga se realizará de acuerdo con el Reglamento CIRSOC 302-2005, para los alcances del mismo, o con la especificación de diseño adoptada en otros casos (ver los artículos 2.4.1. y 2.6.3.). Las uniones serán evaluadas en relación con alguno de los modos de falla descritos más abajo. Estos criterios corresponden a uniones entre secciones rectangulares de espesor de pared uniforme, en configuraciones planas donde los elementos estructurales ramales están principalmente cargados en dirección axial. Si se trata de secciones compactas, material base dúctil y resistencia de la soldadura compatible, entonces la flexión en los elementos secundarios del ramal podría no ser considerada. La flexión en el elemento estructural ramal debido a las cargas aplicadas, no puede ser ignorada y deberá tenerse en cuenta en el diseño (ver el artículo 2.6.6.2.5.).
Los criterios en esta sección están sujetos a las limitaciones mostradas en la Figura 2.21.
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Cap. 2 - 47
Notas: -0,55·H e 0,25·H ≥ 30º H/tc y D/tc 35 (40 para uniones K y N solapadas) a/tb y b/tb 35 Fy0 360 MPa 0,5 H/D 2,0 Fy0 /Fult 0,8
Figura 2.21. Limitaciones para uniones de secciones rectangulares T, Y, y K.
2.6.6.2.1. Falla local
La carga axial de un elemento estructural ramal, Pu, para el cual la falla plástica ocurre en el elemento principal, estará dada por la siguiente expresión:
Pu sen
θ
F yo t c 2
2η 1 β
4
1
β
Qf
(31)
para uniones cruz, T e Y, con 0,25 < < 0,85 y = 1,0.
En cambio la siguiente expresión:
Pu sen
θ
F yo t c 2
9 ,8 eff
Qf
(32)
se deberá utilizar con = 0,9 y para para uniones K y N con separación:
eff > 0,1 + γ
y
g/D = > 0,5 (1-)
(33)
50
siendo:
Fyo la tensión de fluencia mínima especificada del elemento estructural principal.
tc el espesor de la pared del elemento principal.
= D / 2tc .
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Cap. 2 - 48
D el ancho de sección del elemento estructural principal.
, y los parámetros de topología o característicos de la unión, como se definen en la Figura 2.16 (M).
eff es equivalente al definido más adelante.
Qf = 1,3 – 0,4 U / (Qf < 1,0); se utiliza Qf = 1,0 (para elemento estructural principal bajo tracción) siendo U la proporción de utilización del elemento principal.
U fa fb
F yo
F yo
(34)
βeff (bcompresión ramal acompresión ramal btracción ramal atracción ramal )/4D
(35)
Estas cargas también están sujetas al límite de resistencia al corte del material del elemento estructural principal:
Pu sen = (Fyo /) tc D [2 pee]
(36)
para uniones cruz, T e Y, con > 0,85, usando = 0,95 y
la expresión (37):
Pu sen = (Fyo /) tc D [2 + pee + s]
(37)
se utilizará para uniones con separación tipo N y K con > 0,1 + / 50, usando = 0,95 siendo:
s (con separación, s) = para uniones N o K con < 1,5 (1-)
pee = eop para todas las otras uniones.
pee (punzonado exterior efectivo, pee) = 5 / pero no mayor que
2.6.6.2.2. Colapso general
Tanto la resistencia como la estabilidad de un elemento estructural principal en una unión tubular, con cualquier refuerzo, serán consideradas de conformidad con el Reglamento CIRSOC 302-2005 o la especificación de diseño aplicable.
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Cap. 2 - 49
(1) El colapso general es particularmente grave en las uniones en cruz y uniones sujetas a cargas de aplastamiento. Tales uniones pueden ser reforzadas incrementando el espesor del elemento estructural o por el uso de diafragmas o collares.
Para uniones rectangulares no reforzadas, la carga final normal al elemento estructural principal (cuerda), debido a la carga axial P del ramal, deberá estar limitada por:
P sen = 2 tc Fyo (ax + 5 tc)
(38)
con = 1,0 para cargas de tracción y con = 0,8 para compresión. y:
Pu sen
θ
47 t c H 4 tc
EF yo (Q f )
(39)
con = 0,8 para conexiones en cruz, en compresión
siendo:
E el módulo de elasticidad.
o:
Pu sen
θ
1,5
t
2 c
1
3a x /H
EF yo (Q f )
(40)
con = 0,75 para todas las otras cargas de compresión de ramal.
(2) Para uniones con separación tipo K y N, se deberá verificar corte en viga del elemento estructural principal para soportar cargas transversales a través de la zona de separación, incluyendo la interacción con las fuerzas axiales en el elemento principal (cuerda). Esta verificación no será requerida para U < 0,44 en uniones tubulares de secciones rectangulares de diferentes dimensiones que tengan < H / D (siendo H la altura de la sección del elemento estructural principal).
2.6.6.2.3. Distribución despareja de carga (ancho efectivo)
Debido a las diferencias en las flexibilidades relativas del elemento estructural principal cargado normal a su superficie, y del elemento ramal que lleva tensiones de membrana paralelas a su superficie, la transferencia de la carga a través de la soldadura tendrá una distribución no uniforme. En consecuencia, se puede esperar fluencia local antes que la unión alcance su carga límite de diseño. Para prevenir la falla progresiva y asegurar el comportamiento dúctil de la junta, tanto los elementos ramales como las soldaduras se verificarán de la siguiente manera:
(1) Verificación del elemento estructural ramal La capacidad axial del ancho efectivo del elemento ramal será evaluada para todas las uniones con separación, del tipo N, K y otras, que tengan > 0,85 (esta verificación no es necesaria sí los elementos ramales son rectangulares y de igual ancho).
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 50
Pu F y t b 2a b s b eoi 4t b
(41)
Con = 0,95
siendo:
Fy
la tensión mínima de fluencia especificada para el material del
elemento ramal.
tb
el espesor de pared del elemento ramal.
a, b
las dimensiones de la sección del elemento ramal, ver la Figura
2.16 (B).
bs = b para uniones K y N con ≤ 1,5 (1-). bs = bcoi para todas las otras uniones.
b eoi
5b
F yo Fy
b
Nota: se considera < 1,0 y Fy < Fyo .
(42)
(2) Verificación de la soldadura La soldadura mínima prevista en uniones T, K e Y, deberá verificar una resistencia a la rotura que será el menor valor entre la tensión de fluencia en el material del elemento estructural ramal y la resistencia local del elemento principal.
Se puede asumir que este requisito verificará su cumplimiento aplicando un diseño de junta precalificada (JPC o JPP) de acuerdo con la Figura 3.6. y cuando se utilice el criterio de igualación de materiales de la Tabla 3.1.
(3) Las soldaduras de filete serán verificadas como se describe en el artículo 2.6.5.1.
2.6.6.2.4. Uniones solapadas o con recubrimiento
Las juntas solapadas o con recubrimiento reducen los problemas de diseño en el elemento principal transfiriendo la mayor parte de la carga transversal directamente de un elemento ramal a otro, (ver la Figura 2.22.).
Los criterios de este capítulo son aplicables a las uniones estáticamente cargadas con las siguientes limitaciones:
(1) El elemento ramal más grande y de mayor espesor es el elemento verdadero. (2) > 0,25.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 51
(3) El elemento ramal que solapa es 0,75 a 1,0 veces el tamaño del elemento atravesado con al menos 25 % de sus caras laterales solapando al elemento atravesado (ver la Figura 2.22.).
(4) Ambos elementos estructurales de ramal tienen la misma tensión de fluencia. (5) Todos los elementos son tubos rectangulares compactos con ancho/espesor < 35
para elementos ramales y < 40 para elementos principales.
Figura 2.22. Uniones T, Y o K solapadas.
En estas uniones se deben realizar las siguientes verificaciones: (1) Capacidad axial Pu del tubo solapado utilizando:
= 0,95 con Pu = Fy tb [QOL (2a - 4tb) + beo + bet] Para 25 % a 50 % de solapado:
QOL = % solapado / 50 % Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + beo + bet] Para 50 % a 80 % de solapado: Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + b + bet]
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
(43) (44) (45)
Cap. 2 - 52
Para 80 % a 100 % de solapado:
Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + 2 bet]
(46)
Para más de 100 % de solapado:
Cuando beo es el ancho efectivo para la cara soldada del elemento principal:
b eo
( 5 b )F yo ( )Fy
b
(47)
Cuando bet es el ancho efectivo para la cara soldada del ramal o brazo atravesado:
5b
b et
t t
b
(48)
t = b / (2tb ) del brazo atravesado
t = tsolapante / tatravesado
(2) Carga transversal neta sobre la forma de unión combinada, tratada como una unión T o Y.
(3) Para más de 100 % de solapado, el corte longitudinal deberá ser verificado teniendo en cuenta solamente las paredes laterales de los elementos ramales.
2.6.6.2.5. Flexión
El momento flector primario M, debido a la carga aplicada, vigas en voladizo, etc. será considerado en el diseño como una carga axial adicional, P, expresada como:
M P
JD sen θ
(49)
JD puede ser adoptado como D / 4 para flexión plana y como D / 4 para flexión compuesta. Los efectos debidos a carga axial en flexión plana y en flexión compuesta deben ser sumados. Los momentos se deben considerar en la unión del elemento estructural ramal.
2.6.6.2.6. Otras configuraciones
Las uniones en cruz, T, Y, y las K y N con separación, con tubos ramales circulares compactos en una sección rectangular del elemento principal, pueden ser diseñadas utilizando 78,5 % de la capacidad dada por los artículos 2.6.6.1.1. y 2.6.6.1.2.,
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Cap. 2 - 53
reemplazando las dimensiones de la sección rectangular a y b en cada expresión por el diámetro del elemento ramal db (limitado a secciones compactas con 0,4 < < 0,8).
2.6.7. Transición de espesor
Las juntas a tope bajo tensión en elementos estructurales principales, axialmente alineadas y de diferentes espesores de material o tamaño, serán hechos de tal manera que la pendiente en la zona de transición tenga un largo entre 25 mm y 63 mm. La transición debe ser efectuada según alguno de los esquemas de la Figura 2.23.
2.6.8. Limitaciones de los materiales
Las uniones tubulares están sujetas a concentraciones de tensión locales que pueden resultar en fluencias locales y deformaciones plásticas locales para la carga de diseño.
Durante la vida en servicio, la carga cíclica puede iniciar las fisuras de fatiga, generando requisitos adicionales sobre la ductilidad y la tenacidad del acero, particularmente bajo cargas dinámicas. Estas demandas son particularmente severas en diseños aplicando manguitos de unión de paredes gruesas calculados al corte por punzonado.
2.6.8.1. Limitaciones
2.6.8.1.1. Tensión de fluencia
Las previsiones de diseño del artículo 2.6.6. para uniones tubulares soldadas no son adecuadas para su aplicación en tubos circulares que tengan una tensión de fluencia mínima especificada Fy mayor que 415 MPa o mayor que 360 MPa para tubos de secciones rectangulares.
2.6.8.1.2. Fluencia efectiva reducida
La tensión de fluencia efectiva reducida será usada como Fyo en el diseño de uniones tubulares con los siguientes límites para Fyo :
(1) 2/3 de la resistencia a la tracción mínima especificada para secciones circulares (ver notas generales en la Tabla 2.9.).
(2) 4/5 de la resistencia a la tracción mínima especificada para secciones rectangulares (ver la Figura 2.21.).
2.6.8.1.3. Uniones rectangulares T, K e Y
El diseñador debe considerar los requisitos especiales de los aceros utilizados en uniones rectangulares T, K e Y.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 54
Figura 2.23. Transición de espesores de juntas entre elementos estructuras de diferentes espesores (Tubular).
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 55
2.6.8.1.4. Precaución con tubos conformados en frío ( Tipo ASTM A 500)
Estos productos no son apropiados para aplicaciones tales como elementos bajo cargas dinámicas en estructuras soldadas, donde las propiedades de sensibilidad a la entalla y las propiedades de tenacidad a baja temperatura resultan importantes.
2.6.8.2. Tenacidad del metal base para estructura tubular
2.6.8.2.1. Requisitos de ensayo de impacto Charpy - V (CVN)
Los aceros para elementos estructurales tubulares soldados que se encuentren bajo un estado de tensión, deberán verificar, por medio de ensayos de impacto Charpy-V (CVN), una energía mínima absorbida, CVN, de 27 J a 20 C° para las siguientes condiciones:
(1) Espesor de metal base igual o mayor que 50 mm con una tensión de fluencia especificada mínima igual o mayor que 280 MPa.
El ensayo CVN se realizará de conformidad con la norma IRAM-IAS U 500-16. A los fines de este artículo, se define que un elemento estructural se encuentra bajo un estado de tensión cuando la tensión atribuible a una carga de diseño sea igual o mayor que 70 MPa.
2.6.8.2.2. Requisitos para baja temperatura
En aquellos elementos tubulares utilizados como principales en nodos estructurales, cuyo diseño tiene en cuenta un régimen de carga cíclico o de fatiga (por ej. las uniones pueden ser en T, K o Y) se deberá demostrar que la energía absorbida en ensayos de impacto CVN es mayor que 27 J, para la temperatura de servicio más baja prevista y para las siguientes condiciones:
(1) Espesor de metal base de 50 mm.
(2) Espesor de metal base de 25 mm con una tensión de fluencia especificada 345 MPa.
Cuando la temperatura no esté especificada, o la estructura no esté bajo un régimen de carga cíclico o de fatiga, el ensayo se deberá realizar a una temperatura igual o menor que 4º C.
2.6.8.2.3. Requisitos alternativos de impacto o de tenacidad a la fractura
Los requisitos alternativos de impacto o de tenacidad a la fractura serán aplicables cuando se especifiquen en documentos de contrato tal como se indica en el artículo 2.2.3. de este Reglamento. La tenacidad debe ser considerada en relación con la redundancia versus la criticidad de la estructura.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 56
Tabla 2.4. Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
Categoría
Cf
FTH [MPa]
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Sección 1 – Material base sin soldadura o alejado de cualquier soldadura
1.1. Metal base, excepto acero apto
para intemperie sin recubrimiento,
Fuera de toda
con superficie laminada o limpia; con
soldadura o unión
bordes cortados a llama y terminación superficial con rugosidad
A
250x108 166
estructural
menor que 25 m, con extremos sin
esquinas entrantes.
1.2. Metal base, acero apto para
intemperie sin recubrimiento, con
superficie laminada o limpia; con
Fuera de toda
bordes cortados a llama y terminación superficial con rugosidad
B
120x108 110
soldadura o unión estructural
menor que 25 m, con extremos sin
esquinas entrantes.
1.3. Esquinas entrantes cortadas a
Desde las irregu-
llama, excepto orificios de acceso a
laridades en su-
soldadura, que cumplen con los
perficie o esqui-
requerimientos del artículo 2.5.11. y terminación superficial con rugosidad
B
120x108 110
nas entrantes
menor que 25 m.
Reglamento CIRSOC 304
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Cap. 2 - 57
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
1.4. Orificios de acceso a soldadura según los requerimientos de los artículos 2.5.11 y 5.17.1.
Categoría
C
Cf 44x108
FTH [MPa]
69
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Desde las irregularidades en superficie o esquinas entrantes de orificios de acceso a soldadura
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Sección 2 – No aplicable (1) Sección 3 – Juntas soldadas uniendo componentes o partes de elementos estructurales armados (por ej. vigas armadas)
3.1. Metal base y metal de soldadura
Desde la super-
en elementos estructurales sin
ficie o disconti-
accesorios, armadas con chapas,
nuidad interna en
formas o perfiles conectados por
la soldadura fuera
soldadura longitudinal de JPC, con
B
120x108 110
del extremo de las
repelado y soldadura por ambos
mismas
lados o con soldaduras de filete
continuo.
3.2. Metal base y metal de soldadura en elementos estructurales sin accesorios, armadas con chapas, formas o perfiles conectados por soldadura longitudinal de JPC, con respaldo no removible o con B’ 61x108 83 soldadura de JPP continua.
Desde la superficie o discontinuidad interna en la soldadura, incluida la de fijación del respaldo
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 58
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
3.3. Metal base y metal de soldadura en terminación de filetes longitudinales de orificios de acceso a soldadura en elementos estructurales armados.
Categoría
D
Cf 22x108
FTH [MPa]
48
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Desde la terminación de la soldadura dentro del alma o ala
3.4. Metal base en extremos de
segmentos de soldadura de filete
intermitente.
E
11x108 31
En material base unido, en inicio y sitios localizados de la soldadura
3.5. Metal base en los extremos de platabandas de largo parcial y más angostas que el ala que tengan extremos en ángulo recto o de ancho variable, con o sin soldaduras transversales; o platabandas más anchas que el ala, con soldaduras transversales en el extremo.
Espesor del flanco 20 mm. Espesor del flanco > 20 mm.
E
11x108 31
E
3,9x108 18
En el ala sobre la punta de extremo de la soldadura o en el ala en la terminación de la soldadura longitudinal o en el borde del ala en contacto con el ancho de la plata-banda
Reglamento CIRSOC 304
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Cap. 2 - 59
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
Categoría
Cf
FTH [MPa]
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
3.6. Metal base en los extremos de E’ 3,9x108 18 platabandas de largo parcial, más anchas que el ala, sin soldaduras transversales en el extremo.
En el borde del ala en el final de la soldadura de la platabanda
Sección 4 – Uniones soldadas con filete longitudinal
4.1. Metal base en empalmes de elementos estructurales axialmente cargados con soldaduras longitudinales en las uniones de extremo. Las soldaduras se ubicarán a cada lado del eje de la barra de manera que la tensión en la soldadura resulte balanceada.
t < 12 mm t > 12 mm
E
11x108 31
E’ 3,9x108 18
Desde el extremo de cualquier terminación de soldadura extendiéndose en el metal base
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Cap. 2 - 60
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
Categoría
Cf
FTH [MPa]
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Sección 5 – Juntas soldadas transversalmente a la dirección de las tensiones
5.1. Metal base y metal de soldadura
Desde discont.
en o adyacencias a empalmes
internas en metal
soldados a tope con JPC en
de soldadura o a
secciones laminadas o armadas, con
lo largo del borde
amolado de la soldadura paralelo a la
B
120x108 110
o línea de fusión
dirección de la tensión.
5.2. Metal base o metal de soldadura
en o adyacencias a empalmes
soldados a tope con JPC, con
amolado de la soldadura paralelo a la
dirección de la tensión, en
transiciones de espesor o de ancho
con una pendiente menor o igual que
1 / 2,5.
Fy < 620 MPa Fy > 620 MPa
B
120x108 110
B’ 61x108 83
Desde discont. internas en metal de soldadura o alrededor del borde de fusión o en el comienzo de la transición
5.3. Metal base con Fy menor o igual que 620 MPa y metal de soldadura
en o adyacencias de empalmes
Desde discont.
soldados con JPC y amolado de las
internas en metal
soldaduras paralelo a la dirección de la tensión en transiciones en ancho
B
120x108 110
de soldadura o discont. alrededor
con un radio menor o igual que 600
del borde de
mm con el punto de tangencia en el
fusión.
final de la junta.
Reglamento CIRSOC 304
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Cap. 2 - 61
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
5.4. Metal base o metal de soldadura dentro o en adyacencias de la punta de las soldaduras a tope con JPC en juntas en T o en esquina con respaldo removible con o sin transición en espesor teniendo pendiente menor o igual que 1 / 2,5
Categoría
C
Cf 44x108
FTH [MPa]
69
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Desde discont. superficiales en la punta de la soldadura extendiéndose en el metal base o a lo largo del borde de fusión.
5.4.1. Metal base y metal de
soldadura dentro o en adyacencias
de soldaduras de JPC corres-
pondientes a uniones a tope de
empalmes con respaldo permanente.
Punteado de soldadura dentro de la junta Punteado de soldadura fuera de la
D E
22x108 48 11x108 31
junta a una distancia menor que 12
mm del borde del metal base.
Desde la punta de la junta soldada o de la soldadura de fijación del respaldo
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 62
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
5.5. Metal base y metal de soldadura en uniones de extremo transversales de chapas bajo tracción con soldaduras de JPP, juntas en T o esquina, con soldaduras de filete de refuerzo o contorneado. FSR será el menor de los rangos de tensión entre los de inicio de la fisura en la punta o inicio de la fisura en la raíz. Inicio de fisura en la punta de soldadura Inicio de fisura en la raíz de soldadura
Categoría
C C’
Cf
44x108 Exp. (4)
FTH [MPa]
69
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Desde discont. en la punta de la soldadura extendida en el metal base, o iniciación en la raíz sometida a tracción extendiendo hacia arriba y hacia afuera a través de la soldadura.
N/D
5.6. Metal base y metal de soldadura
en uniones extremas transversales
de chapas traccionadas usando un
par de soldaduras de filete ubicadas
en lados opuestos de la chapa. FSR deberá ser el menor de los rangos
de tensión entre los de inicio de la
fisura en la punta o inicio de la fisura
en la raíz de la soldadura.
Inicio de fisura en la punta de
C
44x108 69
soldadura
Inicio de fisura en la raíz de
soldadura
C’’ Exp. (5) N/D
Desde discont. en la punta de la soldadura, extendida en el metal base o iniciación en la raíz sometida a tracción extendida hacia arriba y luego hacia fuera a través de la soldadura
Reglamento CIRSOC 304
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Cap. 2 - 63
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
Categoría
Cf
FTH [MPa]
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
5.7. Metal base de chapas
traccionadas y almas y alas de vigas
laminadas o armadas, en la punta de las soldaduras de filete trans-
C
44x108 69
versales, adyacentes a rigidizadores
soldados transversalmente.
Desde discont. geométricas en la punta del filete extendida en el metal base
Sección 6 – Metal base en uniones soldadas de elementos estructurales transversales
6.1. Metal base en accesorios unidos
Cerca del punto
con soldadura JPC sujetos a carga
de tangencia del
longitudinal, sólo cuando el accesorio
radio en el borde
posee un radio de transición R, con
del elemento es-
una terminación suave de la
tructural
soldadura por amolado.
R 600 mm 600 mm > R 150 mm 150 mm > R > 50 mm R < 50 mm
B
120x108 110
C
44x108 69
D
22x108 48
E
11x108 31
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 64
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
6.2. Metal base en accesorios de igual espesor, unidos con soldadura JPC sometidos a cargas transversales con o sin cargas longitudinales cuando el accesorio se une con un radio de transición R, con una terminación suave de la soldadura por amolado. Cuando el refuerzo de soldadura es removido: R 600 mm 600 mm > R > 150 mm 150 mm > R > 50 mm R <50 mm Cuando el refuerzo de soldadura no es removido: R 600 mm 600 mm > R > 150 mm 150 mm > R > 50 mm R < 50 mm
Categoría
B C D E
C C D E
Cf
FTH [MPa]
120x108 110 44x108 69 22x108 48 11x108 31 44x108 69 44x108 69 22x108 48 11x108 31
Punto potencial para la iniciación de la fisura Cerca de los puntos de tangencia del radio o en la soldadura, en el borde de fusión, en el elemento estructural o el accesorio.
En la punta de la soldadura o a lo largo del borde del elemento estructural o del accesorio.
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 65
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
Categoría
Cf
6.3. Metal base en accesorios de
espesor diferente, unidos a tope con
soldadura JPC sometidos a cargas
transversales con o sin carga
longitudinal cuando el accesorio
tiene un radio de transición R, con
una terminación suave de la
soldadura por amolado.
Cuando el refuerzo de soldadura es
removido: R > 50 mm R 50 mm
D
22x108
E
11x108
Cuando el refuerzo de soldadura no
es removido: Para cualquier R
E
11x108
6.4. Metal base sometido a tensión
longitudinal en elementos estruc-
turales transversales, con o sin
tensión transversal, unidos por sol-
dadura de filete o de JPP paralela a
la dirección de la tensión, cuando el
accesorio tiene un radio de transición
R, con una terminación suave de la
soldadura por amolado.
R > 50 mm R 50 mm
D
22x108
E
11x108
FTH [MPa]
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
En la punta de la soldadura a lo largo de borde del material más fino 48 31
31
En la terminación de la soldadura desde el borde del cordón extendiéndose en el miembro 48 31
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Cap. 2 - 66
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
Categoría
Cf
FTH [MPa]
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Sección 7 – Metal base en piezas accesorios cortas (2)
7.1. Metal base sujeto a carga
longitudinal en accesorios unidos por
soldaduras de filete paralelos o
transversales a la dirección de la
tensión, cuando los accesorios son
unidos sin un radio de transición, y
con el largo del accesorio (a) en la
dirección de la tensión y la altura (b)
normal a la superficie del elemento
estructural. a < 50 mm 50 mm a 12 b o 100 mm a > 12 b o 100 mm y b 25 mm a > 12 b o 100 mm y b > 25 mm
C
44x108 69
D
22x108 48
E
11x108 31
E’ 3.9x108 18
En el miembro, en el extremo de la soldadura
7.2. Metal base sometido a tensión
longitudinal en accesorios unidos
mediante soldadura de filete o de
JPP, con o sin carga transversal en
el accesorio, cuando el accesorio
tiene un radio de transición R, con
una terminación suave de la
soldadura por amolado.
R > 50 mm R 50 mm
D
22x108 48
E
11x108 31
En el extremo de la soldadura, extendiéndose en el elemento estructural
Reglamento CIRSOC 304
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
Cap. 2 - 67
Tabla 2.4. (continuación). Parámetros de diseño para tensiones de fatiga
Descripción
Categoría
Cf
FTH [MPa]
Punto potencial para la iniciación
de la fisura
Sección 8 – Casos varios
8.1. Metal base en pernos de corte,
unidos mediante soldadura de filete o
soldadura eléctrica de pernos.
C
44x108 69
En el borde de la soldadura en el metal base.
Ejemplos ilustrativos Tabla 2.4
8.2. Corte en garganta de soldadura
de filete longitudinal o transversal,
continua o intermitente, incluyendo soldadura de filete en agujeros o ranuras.
F
150x1010 Exp. (2)
55
8.3. Metal base en soldaduras de tapón o ranuras.
E
11x108 31
En la garganta de la soldadura
En el extremo, sobre el metal base
8.4. Corte en soldaduras de tapón o
ranuras.
F
150x1010 Exp. (2)
55
En la superficie de empalme
N/D: No disponible Notas: (1) La sección 2 en esta tabla aparece para mantener la coherencia y facilitar las referencias cruzadas con el Reglamento CIRSOC 301-05. (2) Pieza accesoria corta se define como cualquier pieza accesoria de acero soldada al elemento estructural, la cual por su simple presencia e independientemente de sus
cargas, crea una discontinuidad en el flujo de tensiones del elemento de manera tal de reducir la resistencia a la fatiga.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 68
Tabla 2.5. Tensiones admisibles en uniones tubulares soldadas
Diseño por tensiones admisibles (DTA o ASD)
Tipo de soldadura Aplicación tubular
Tipo de solicitación
Tensión admisible
Diseño por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD)
Factor de resistencia
Resistencia Nominal
Nivel de resistencia requerido en el
metal de aporte (1)
Soldadura con JPC
Juntas a tope longitudinales
Juntas a tope circunferenciales
Juntas soladas en uniones estructurales T, Y o K, diseñadas para cargas críticas tales como fatiga, las que normalmente requerirán soldaduras con JPC
Tracción o compresión paralelo al eje de la soldadura (2)
Corte por flexión o torsión
Compresión normal al área efectiva (2)
Corte sobre el área efectiva
Tracción normal al área efectiva Tracción, compresión o corte en el metal base contiguo a la soldadura, conforme al detalle de las Figuras 3.6., 3.8. y 3.10. (soldadura de tubo o caño de un sólo lado, sin respaldo) Tracción, compresión o corte en el área efectiva de soldaduras con bisel, hechas de ambos lados o con respaldo.
Igual que para el metal base (3)
metal base
0,40 Fy
metal de aporte 0,30 FEXX
Igual que para el metal base
Igual que para el metal base o como se limite, de acuerdo con la geometría de la unión (ver las disposiciones del artículo 2.6.6., DTA o ASD)
0,90
0,90 0,65
0,90
Metal base
0,90
Metal de solda-
dura
0,65
0,90
0,6 Fy
0,60 Fy 0,60 FEXX
Fy
0,60 Fy
0,60 FEXX Fy
Igual que para el metal base o como se limite, de acuerdo con la geometría de la unión (ver las disposiciones del artículo 2.6.6., para DFR o LRFD)
Puede usarse metal de aporte con una resistencia igual o menor que el metal base
Debe usarse un metal de aporte que iguale la resistencia del metal base
Debe usarse un metal de aporte que iguale la resistencia del metal base
Notas: (1) (2) (3)
(4)
Para igualación del material de aporte ver la Tabla 3.1. Se permite un corte por flexión o torsión de hasta 0,30 de la resistencia mínima a la tracción especificada del metal de aporte, con la salvedad que el corte en el metal contiguo (adyacente) será menor que 0,40 Fy (DFR o LRFD, ver corte). Las soldaduras con bisel o de filete paralelas al eje longitudinal de elementos estructurales sometidos a tracción o compresión, excepto en áreas de unión, no se considera que transmiten tensión y por lo tanto pueden tomar la misma tensión que el metal base, sin toener en cuenta la clasificación del electrodo (material de aporte). Cuando se aplican las disposiciones del artículo 2.6.6.1., las soldaduras en el elemento estructural principal, dentro del área de unión, deben ser soldaduras con JPC y utilizando metal de aporte que iguale la resistencia del metal base, tal como está definido en la Tabla 3.1. Ver el artículo 2.6.6.1.3.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 69
Tabla 2.5. (continuación). Tensiones admisibles en uniones tubulares soldadas
Tipo de soldadura Aplicación tubular
Tipo de solicitación
Diseño por tensiones admisibles (DTA o ASD)
Tensión admisible
Diseño por factores de carga y
resistencia (DFR o LRFD)
Factor de
Resistencia
resistencia
nominal
Nivel de resistencia requerido en el
metal de aporte (1)
Juntas longitudinales de elementos estructurales tubulares armados o construidos.
Tracción o compresión paralelas al eje de la soldadura
Corte sobre el área efectiva
Igual que para el metal base 0,30 FEXX
0,90 0,60
Fy 0,60 FEXX
Puede usarse metal de aporte con una resistencia igual o menor que el metal base
Soldaduras de Filete
Juntas en uniones
estructurales T, Y, o K, en juntas solapadas o yuxtapuestas circulares y juntas de uniones de accesorios a tubos o
Corte en la garganta efectiva, sin tener en cuenta la dirección de la carga. (Ver los artículos 2.6.5. y 2.6.6.1.3.)
0,30 FEXX o como se limite por la geometría de la unión (ver el artículo 2.6.6.)
0,60
0,60 FEXX
o como se limite por la geometría de la unión (ver el artículo 2.6.6, para DFR o LRFD)
Puede usarse metal de aporte con una resistencia igual o menor que el metal base (4)
caños
Soldaduras en boto- Corte paralelo a las superficies de empalme (sobre el metal base
nes (tapones) y ranu- área efectiva)
metal de aporte
ras (muescas)
0,40 Fy 0,30 FEXX
No aplicable
Puede usarse material de aporte con un nivel de resistencia
igual o menor que el
metal base
Notas:
(1) Para igualación del material de aporte ver la Tabla 3.1.
(2) Se permite un corte por flexión o torsión de hasta 0,30 de la resistencia mínima a la tracción especificada del metal de aporte, con la salvedad que el corte en el metal contiguo (adyacente) será
menor que 0,40 Fy (DFR o LRFD, ver corte). (3) Las soldaduras con bisel o de filete paralelas al eje longitudinal de elementos estructurales sometidos a tracción o compresión, excepto en áreas de unión, no se considera que transmiten
tensión y por lo tanto pueden tomar la misma tensión que el metal base, sin toener en cuenta la clasificación del electrodo (material de aporte). Cuando se aplican las disposiciones del artículo
2.6.6.1., las soldaduras en el elemento estructural principal, dentro del área de unión, deben ser soldaduras con JPC y utilizando metal de aporte que iguale la resistencia del metal base, tal
como está definido en la Tabla 3.1.
(4) Ver el artículo 2.6.6.1.3.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 70
Tabla 2.5. (continuación). Tensiones admisibles en uniones tubulares soldadas
Diseño por tensiones
Diseño por factores de carga y
Nivel de resistencia
admisibles (DTA o ASD)
resistencia (DFR o LRFD)
Factor de
Resistencia
requerido en el metal de aporte (1)
Tipo de soldadura
Aplicación tubular Tipo de solicitación
Tensión Admisible
Resistencia
Nominal
Soldadura longitudi- Tracción o compresión paralelas
Puede usarse mate-
nal de elementos es- al eje de la soldadura
rial de aporte con un
tructurales tubulares
Igual que para el metal base
0,90
Fy
nivel de resistencia
igual o menor que el
metal base
Compresión Juntas
no 0,50 FEXX, con la salvedad
normal al área diseñadas para que la tensión en el metal
Puede usarse material de aporte con un
efectiva
soportar carga base adyacente debe ser
nivel de resistencia
menor que 0,60 Fy
0,90
Juntas
Igual que para el metal base
Fy
igual o menor que el
metal base
Juntas circunferencia-
diseñadas para
les y longitudinales
soportar carga
Soldadura con JPP
que transmiten car- Corte sobre el área efectiva gas
Tracción sobre el área efectiva
0,30 FEXX, con la salvedad que la tensión en el metal base
0,75
adyacente debe ser menor que Metal base 0,90
0,50 Fy para tracción, ó 0,40 Fy
para corte.
Metal de sol-
0,60 FEXX 0,60 Fy
Puede usarse material de aporte con un nivel de resistencia igual o menor que el metal base
dadura
0,65
0,60 FEXX
Uniones estructurales Transmisión de carga a través 0,30 FEXX o como se encuentre Metal base 0,90 T, Y, K en estructuras de la soldadura como tensión limitado por la geometría de la Metal de
0,60 Fy
Debe usarse material de aporte que iguale
comunes
sobre la garganta efectiva (ver unión (ver el artículo 2.6.6., soldadura 0,65 los artículos 2.6.5. y 2.6.6.1.3.) con la salvedad que la tensión
0,60 FEXX
la resistencia del metal base
en el metal base adyacente o como se encuentre limitada por la debe ser menor que 0,50 Fy geometría de la unión (ver el artículo para tracción y compresión, o 2.6.6. para DFR o LRDF)
Notas: (1) (2)
(3)
0,40 Fy para corte.
Para igualación del material de aporte ver la Tabla 3.1. Se permite un corte por flexión o torsión de hasta 0,30 de la resistencia mínima a la tracción especificada del metal de aporte, con la salvedad que el corte en el metal contiguo (adyacente) será menor que 0,40 Fy (DFR o LRFD, ver corte). Las soldaduras con bisel o de filete paralelas al eje longitudinal de elementos estructurales sometidos a tracción o compresión, excepto en áreas de unión, no se considera que transmiten tensión y por lo tanto pueden
tomar la misma tensión que el metal base, sin toener en cuenta la clasificación del electrodo (material de aporte). Cuando se aplican las disposiciones del artículo 2.6.6.1., las soldaduras en el elemento estructural principal, dentro del área de unión, deben ser soldaduras con JPC y utilizando metal de aporte que iguale la resistencia del metal base, tal como está definido en la Tabla 3.1. (4) Ver el artículo
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 71
Tabla 2.6. Categorías de Tensión para Tipo y Ubicación del Material para Secciones Circulares
Categoría de Tensión
Situación
Tipos de Solicitaciones (1)
A
Tubo estándar sin costura
TCFR
B
Tubo con costura longitudinal
B
Empalmes a tope, soldados con JPC, configuración plana e inspeccionados por
RI o US
B
Elementos estructurales con rigidizadores unidos con soldadura longitudinal
continua
C1
Empalmes a tope, soldados con JPC, sin tratamiento posterior a la soldadura
TCFR TCFR TCFR TCFR
C2
Elementos estructurales con rigidizadores transversales anulares
D
Elementos estructurales con fijaciones diversas como planchuelas, ménsulas, etc.
TCFR TCFR
D
Uniones en cruz y en T, soldadas con JPC (excepto en uniones tubulares).
TCFR
DT
Uniones diseñadas como simple T, Y o K, soldadas con JPC, conforme a las TCFR en el ramal (montante o diagonal). (Nota: El elemento
Figuras 3.8 y 3.10 (incluyendo uniones solapadas o yuxtapuestas en la cual el estructural principal debe ser verificado en forma separada por
elemento estructural principal llega a requerimientos de corte por punzonamiento categoría K1 o K2) ver Nota (2)
E
Uniones en cruz balanceadas y uniones en T soldadas con JPP o soldadura de TCFR en el elemento estructural, la soldadura debe ser verificada
filete (excepto en uniones tubulares)
también por categoría F
E
Componentes donde terminan, platabandas, rigidizadores longitudinales, TCFR en el elemento estructural, la soldadura debe ser verificada
manguitos de chapa (excepto en uniones tubulares)
también por categoría F
ET
Uniones simples T, Y, y K soldadas con JPP o soldadura de filete; también TCFR en el ramal. (Nota: El elemento estructural principal en unión
uniones tubulares complejas en las cuales la capacidad de corte por simple T, Y, o K, debe ser verificado separadamente por las
punzonamiento del elemento estructural principal no puede soportar el total de la categorías K1 o K2.; la soldadura debe ser verificada también por carga, y la transmisión de carga se lleva a cabo mediante solape (excentricidad categoría FT y el artículo 2.6.6.1.).
negativa), manguitos de chapa,, rigidizadores anulares, etc. Ver Nota (2)
F
Soldadura de extremo de platabanda; soldaduras en manguitos de chapa, Corte en la soldadura.
rigidizadores anulares, etc.
F
Uniones en cruz y en T, cargadas a tracción o flexión, que tengan soldaduras de Corte en la soldadura (sin tener en cuenta la dirección de la carga).
filete o con JPP (excepto en uniones tubulares).
Ver el artículo 2.6.5.
FT
Uniones simples en T, Y, o K, cargadas a tracción o flexión, que tengan Corte en la soldadura (sin tener en cuenta la dirección de la carga)
soldaduras de filete o con JPP.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 72
Tabla 2.6. (continuación). Categorías de Tensión para Tipo y Ubicación del Material para Secciones Circulares
Categoría de Tensión
Situación
Tipos de Solicitaciones (1)
X2
Elementos estructurales en intersección en uniones simples tipo T, Y, y K; El mayor rango de tensión en puntos críticos o tensión en la
cualquier unión cuyo comportamiento se determina ensayando un modelo en superficie exterior de elementos estructurales de intersección, en la
escala o por análisis teórico (por ej. elementos finitos).
punta de la soldadura que los une, después de la comprobación del
modelo o prototipo de la unión o calculado mediante el método de
cálculo más avanzado disponible.
X1
Como para X2, la sección mejorada por los artículos 2.6.3.6.6. y 2.6.3.6.7.
Como para X2
Notas: (1) (2)
(3)
X1
Intersecciones cono – cilindro no reforzadas
Esfuerzo en los puntos críticos en el cambio de ángulo; calculado según Nota (4).
K2
Uniones simples en T, Y, y K, en las cuales la relación gamma R/tc del elemento Corte por punzonamiento de componentes principales; calculados
estructural principal no exceda 24. (Ver Nota (3))
según Nota (5)
K1
Como para K2, la sección mejorada por los artículos 2.6.3.6.6. y 2.6.3.6.7.
T = Tracción, C = compresión, F = flexión, R = combinado – por ejemplo: rango total de esfuerxos nominales axiales y de flexión Las curvas empíricas (Figura 2.15.) basado en la geometría típica de las uniones; si se conocen los factores de concentración de tensiones reales o puntos críticos de esfuerzo, se prefiere el uso de las curvas X1 o X2. Las curvas empíricas (Figura 2.13) basado en ensayos, con gamma (R/tc) de 18 a 24; curvas del lado seguro para miembros de paredes de gran cuerda (bajo R/tc); para elementos estructurales de paredes delgadas (R/tc) se debe reducir la tensión admisible en una proporción de:
Tensión de fatiga admisible Tensión de curva K
0.7
24
R
/
tc
Donde se conocen los factores reales de concentración de tensiones, o los puntos crítico de esfuerzos, es preferible el uso de las curvas X1 o X2.
(4) Factor de concentración de Tensiones – FCT
1
FCT
1,17 tan
Cos
b
siendo:
el cambio de ángulo en la transición.
b el radio a la razón de espesor del tubo (tube) en la transición.
(5) El rango cíclico de corte por punzonamiento es dado por:
V p sen f a
0 ,67 f by
2
1 ,5 f bz 2
siendo:
y están definidas previamente, y
fa el rango cíclico de tensión nominal del montante o diagonal para carga axial. fby el rango cíclico de tensión en flexión en el plano. fbz el rango cíclico de tensión en flexión fuera del plano
como está definido en la Tabla 2.9.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 2 - 73
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 2 - 74
CAPÍTULO 3. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
3.1. CAMPO DE VALIDEZ
Este Capítulo cubre los requerimientos generales y específicos para la realización de la especificación de procedimiento de soldadura (EPS) correspondientes a uniones soldadas de estructuras planas y tubulares sometidas tanto a cargas estáticas como cíclicas.
Este Capítulo se puede utilizar en conjunto con los capítulos correspondientes de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 Reglamento Argentino de Estructuras de Acero para Edificios y Reglamento CIRSOC 302-2005 Reglamento Argentino de Elementos Estructurales de Tubos de Acero para Edificios respectivamente.
Este Capítulo permite la utilización de dos modalidades de EPS, precalificada y la que requiere proceso de calificación. La elaboración de una EPS precalificada debe ser considerada como una condición de excepción y para su elaboración se seguirán las directivas específicas de este capítulo. La utilización de una EPS precalificada deberá ser acordada a través de los documentos de contrato y del Ingeniero de soldadura responsable.
Toda EPS que requiera calificación, se efectuará siguiendo los lineamientos del Capítulo 4 de este Reglamento. Para cada EPS calificada se deberá emitir un documento denominado registro de calificación del procedimiento (RCP).
Toda EPS, tanto del tipo precalificada como calificada, deberá ser escrita y será considerada a los fines de este Reglamento como un documento de ingeniería y/o fabricación.
3.2. ELABORACIÓN DE LA EPS
3.2.1. Formato de la EPS
En el Anexo VI de este Reglamento se fija un formulario modelo con los contenidos necesarios para la confección de la EPS. Para el caso de una EPS que requiera calificación en los campos, que correspondan, del formulario se les asignarán la categoría variable esencial de acuerdo con lo estipulado en el Capítulo 4 de este Reglamento.
Toda EPS precalificada deberá ser desarrollada de acuerdo con los requerimientos generales y particulares de este Capítulo, no obstante todos estos requerimientos pueden ser aplicados o servir de guía a una EPS calificada con emisión de RCP.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 75
3.3. PROCESOS DE SOLDADURA
3.3.1. Procesos de soldadura aprobados por este Reglamento
Todos los procesos de soldadura por arco eléctrico así como otros procesos de soldadura distintos de éstos pueden ser aplicados a la elaboración de las EPS cuando los mismos sean calificados con emisión de RCP.
3.3.2. Procesos de soldadura para EPS Precalificada (*)
Los procesos permitidos para la elaboración de las EPS precalificadas son:
(a) soldadura por arco con electrodo revestido (SMAW) (b) soldadura por arco sumergido (SAW) (c) soldadura por arco eléctrico con protección gaseosa (semiautomática alambre
macizo), excepto modo de transferencia por cortocircuito (GMAW) (d) soldadura por arco con alambre tubular (semiautomática alambre tubular), con o sin
protección gaseosa. (FCAW) (e) Para los procesos (c) y (d) se deberán utilizar únicamente máquinas de soldar con
fuente de poder de tensión constante.
(*) Nota: Hasta tanto no se disponga de las normas IRAM correspondientes a definición de procesos de soldadura y sus correspondientes siglas, se utilizarán las siglas establecidas por ANSI-AWS
3.4. COMBINACIONES DE METAL BASE Y METAL DE APORTE
En las EPS precalificadas se deben usar sólo los metales base y los metales de aporte establecidos en la Tabla 3.1. Para la calificación de metales base y metales de aporte listados, y para metales base y metales de aporte no listados en la Tabla 3.1., ver el Capítulo 4 de este Reglamento.
Se debe usar el criterio de relación entre la resistencia del metal base y el metal de aporte descripto en el siguiente cuadro. En conjunto con la Tabla 3.1. se determinará si se requieren metales de aporte que igualen o se ubiquen por debajo de la resistencia del metal base.
Relación de resistencia metal de aporte-metal base
Igual a
Metal de aporte por debajo
Metal(es) base
Resistencia requerida del metal de aporte
Cualquier acero consigo Cualquier metal de aporte listado
mismo o cualquier acero a en el mismo grupo
otro del mismo grupo
Cualquier acero de un Cualquier metal de aporte listado
grupo con un acero de otro para un grupo de menor
grupo
resistencia. (Los electrodos para
soldadura manual deben estar
clasificados
como
bajo
hidrógeno.)
Cualquier acero con otro de Cualquier metal de aporte listado
cualquier grupo
para el correspondiente al grupo
de menor resistencia. (Los
electrodos para soldadura
manual deben estar clasificados
como bajo hidrógeno.)
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 76
Tabla 3.1. Selección del metal de aporte
Requerimientos del metal base (1) (2) (3)
Requerimientos del metal de aporte (4)
Grupo de Acero
Límite de Resistencia a la
fluencia
tracción
(MPa)
(MPa)
Proceso
Especificación del metal de aporte
Clasificación del metal de aporte
≤ 350
≤ 450
Soldadura manual
IRAM-IAS U 500-601 (AWS A5.1)
IRAM-IAS U 500-127 (AWS A5.5)
E43XX, E51XX (E60XX, E70XX) E51XX-X (E70XX-X)
I
> 350 ≤ 380
> 450 ≤ 490
II
Soldadura semiautomática alambre macizo
IRAM-IAS U 500-166 (AWS A5.18)
E50S-X
(ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM, excepto GS)
Soldadura semiautomática alambre tubular
AWS A5.28 AWS A5.20
AWS A5.29 Soldadura por arco AWS A5.17 sumergido
ER70S-XXX, E70CXXX
E7XT-X, E7XT-XM (excepto -2, 2M -3, 10,-GS, -13,-14 y -11 debe ser excluido para espesor mayor a 12 mm)
E7XTX-X, E7XTX-XM F6XX-EXXX, F6XXECXXX, F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX
Soldadura manual
AWS A5.23
IRAM-IAS U 500-601 (AWS A5.1)
F7XX-EXXX-XX, F7XX-ECXXX-XX
E5115, E5116, E5118
IRAM-IAS U 500-127
(E7015, E7016,E7018)
E5115-X, E5116-X, E5118-X
(AWS A5.5)
(E70X5-X, E7016-X E7018-X)
Soldadura semiautomática alambre macizo
Soldadura semiautomática alambre tubular
IRAM-IAS U 500-166 (AWS A5.18)
E50S-X
(ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM, excepto GS)
AWS A5.28 AWS A5.20
AWS A5.29
ER70S-XXX, E70CXXX E7XT-X, E7XT-XM (excepto -2, 2M -3, 10,-GS, -13,-14 y -11 debe ser excluido para espesor mayor a 12 mm)
E7XTX-X, E7XTX-XM
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Cap. 3 - 77
Tabla 3.1. Selección del metal de aporte (continuación)
Requerimientos del metal base (1) (2) (3)
Grupo de Acero
Límite de fluencia
Resistencia a la tracción
Requerimientos del metal de aporte (4)
Proceso
Especificación del metal de aporte
Clasificación del metal de aporte
(MPa)
(MPa)
II (cont.)
> 380 ≤ 420
> 490 ≤ 690
Soldadura por arco AWS A5.17 sumergido
Soldadura manual
AWS A5.23 IRAM-IAS U 500-127
(AWS A5.5)
F7XX-EXXX, F7XXECXXX
F7XX-EXXX-XX, F7XX -ECXXX-XX E5515-X, E5516-X,
E5518-X
(E8015-X, E8016-X, E8018-X)
III
> 420 ≤ 690
> 690 ≤ 760
Soldadura semiautomática alambre macizo
Soldadura semiautomática alambre tubular
AWS A5.28 AWS A5.29
Soldadura por arco AWS A5.23 sumergido
Soldadura manual IRAM-IAS U 500-127
ER80S-XXX, E80CXXX
E8XTX-X, E8XTX-XM
F8XX-EXXX-XX, F8XX-ECXXX-XX E6215-X, E6216-X, E6218-X
(AWS A5.5)
(E9015-X, E9016-X E9018-X)
IV
Soldadura semiautomática
AWS A5.28
ER90S-XXX, E90CXXX
alambre macizo
Soldadura semiautomática alambre tubular
AWS A5.29
E9XTX-X, E9XTX-XM
Soldadura por arco sumergido
AWS A5.23
F9XX-EXXX-XX, F9XX-ECXXX-XX
NOTAS: (1) Para la realización de una EPS precalificada los materiales base a ser soldados, de cada uno de los Grupos de la Tabla 3.1., deberán cumplir con los requisitos de la norma IRAM que corresponda para cada caso. (2) Cuando no se disponga de las normas IRAM correspondientes y hasta tanto no se realice el estudio de las mismas, se podrán emplear para la elaboración de una EPS precalificada otras normas reconocidas por IRAM para los materiales de Tabla 3.1. Esta alternativa deberá ser aprobada por el Ingeniero responsable y tener el acuerdo contractual correspondiente. (3) En la Tabla 3.1 se excluyen para EPS precalificadas aceros para uso estructural con tratamiento de templado y revenido, dichos aceros deberán ser únicamente utilizados bajo las condiciones de una EPS calificada de acuerdo con el Capítulo 4 . (4) Los materiales de aporte correspondientes a los grupos de aleación B3, B3L, B4L, B5, B5L, B6, B6L, B7, B7L, B8, B8L y B9 no pueden ser aplicados para una EPS precalificada según este Capítulo 3.
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Cap. 3 - 78
3.5. MÍNIMA TEMPERATURA DE PRECALENTAMIENTO Y ENTRE PASADAS
La temperatura mínima de precalentamiento y entre pasadas debe ser suficiente para prevenir la aparición de fisuras en frío asistidas por hidrógeno en la unión soldada (tanto en ZAC como en metal de soldadura). Se debe utilizar la Tabla 3.2. para determinar las temperaturas mínimas de precalentamiento y entre pasadas, correspondiente a una EPS precalificada, en relación con los metales base o aceros estructurales agrupados en la Tabla 3.1. de este Reglamento.
3.5.1. Metal base y combinación de espesores
La temperatura mínima de precalentamiento, o entre pasadas, aplicada a uniones soldadas compuestas de metales base de diferentes grupos, según la Tabla 3.2., debe ser la mayor de esos precalentamientos mínimos.
3.5.2. Determinación alternativa
El Anexo IV es una guía alternativa para determinar la mínima temperatura de precalentamiento y entre pasadas la cual puede ser establecida sobre la base de la composición del acero. Se podrán utilizar otros métodos reconocidos de predicción. Tanto las pautas provistas en el Anexo IV u otros métodos alternativos deben ser aprobados por el Ingeniero responsable. De todas formas, cuando se aplique el Anexo IV u otros métodos alternativos que resulten en una temperatura de precalentamiento o mínima, entre pasadas, menores que aquellas fijadas en la Tabla 3.2., se deberá requerir la calificación de la EPS de acuerdo con el Capítulo 4 del presente Reglamento.
3.5.3. Temperaturas alternativas de precalentamiento y entre pasadas en soldadura por arco sumergido
Las temperaturas de precalentamiento y entre pasadas para soldadura por arco sumergido con sistemas de alambres múltiples (paralelos o en línea) deberán ser seleccionadas en conformidad con la Tabla 3.2. Para pasada única de soldaduras con juntas de bisel o filete, para combinaciones de metales base y con previa aprobación del Ingeniero responsable, se deberán establecer las temperaturas de precalentamiento y entre pasadas que permitan reducir la dureza del metal base en la ZAC, a una dureza Vickers menor que 225 Hv para aceros que tengan una resistencia a la tracción mínima especificada que no exceda los 415 MPa, y a una dureza de 280 Hv para aceros que tengan una resistencia a la tracción mínima especificada mayor que 415 MPa, pero que no exceda los 485 MPa.
Nota: La dureza Vickers (Hv) deberá ser determinada en conformidad con la norma IRAM-IAS U500 78 e IRAM-IAS U500 110.
3.5.3.1. Requerimientos de dureza
La determinación de la dureza de la ZAC se efectuará de la siguiente forma:
(1) Corte de una sección transversal con macrografía sobre una probeta de muestra para ensayo.
(2) La superficie deberá ser preparada para presentar una configuración plana previo al ensayo de dureza:
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Cap. 3 - 79
(a) La frecuencia de tales ensayos en la ZAC debe ser al menos un área de ensayo por soldadura del metal base de mayor espesor y por cada 15000 mm de soldadura con bisel o pares de soldaduras de filete.
(b) Las determinaciones de dureza pueden ser discontinuadas después que el procedimiento haya sido establecido y probado a satisfacción del Ingeniero responsable.
Tabla 3.2. Mínima temperatura de precalentamiento y entre pasadas para una EPS precalificada
Grupo de acero (Tabla 3.1.)
Proceso de soldadura
Espesor de la parte más gruesa en la unión soldada (T )
Mínima temperatura de precalentamiento y entre pasadas
mm
C
I
Soldadura manual 3 < T 20
0
con electrodos de no 20 < T 38
65
bajo hidrógeno
38 < T 65
110
T > 65
150
I y II
Soldadura manual 3 < T 20
0
con electrodos de 20 < T 38
10
bajo hidrógeno, arco 38 < T 65
65
sumergido, semiauto-
T > 65
110
mática con alambre
macizo y tubular
III y IV
Soldadura manual 3 < T 20
10
con electrodos de 20 < T 38
65
bajo hidrógeno, arco 38 < T 65
110
sumergido, semiauto-
T > 65
150
mática con alambre
macizo y tubular
3.6. LIMITACIONES EN LAS VARIABLES DE LAS EPS PRECALIFICADAS
Los parámetros de soldadura indicados en los puntos (1) a (4) deben ser especificados y considerados en la EPS escrita dentro de la limitación de las variables prescritas en la Tabla 4.5. para cada proceso aplicable. Los cambios en esos parámetros que excedan de lo especificado en la EPS escrita, así como de todos los otros, cuya variación exceda lo indicado en la Tabla 4.5. deberán ser considerados cambios esenciales y requerirán una EPS precalificada escrita nueva o revisada:
(1) Corriente de soldadura (o velocidad de alimentación del alambre) (2) Tensión de soldadura (3) Velocidad de avance o velocidad de soldadura (4) Velocidad de flujo del gas de protección (caudal)
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Cap. 3 - 80
3.6.1. Combinación de EPS
Se puede utilizar la combinación de una EPS calificada y otra precalificada sin calificación de la combinación, debiendo observarse las limitaciones de las variables esenciales aplicables a cada proceso.
3.7. REQUERIMIENTOS GENERALES PARA UNA EPS PRECALIFICADA
Todos los requerimientos indicados en la Tabla 3.7. deberán ser cumplidos para la realización de una EPS precalificada. Además deberán considerarse los siguientes requisitos
3.7.1. Requerimientos de la soldadura vertical ascendente
La progresión para todas las pasadas de soldaduras deberán considerarse en posición vertical ascendente, excepto que haya que reparar una socavación. En este último caso se podrá indicar la soldadura en posición vertical descendente, siempre que el precalentamiento esté de acuerdo con la Tabla 3.2., pero a una temperatura mayor o igual que 20 °C.
Para elementos estructurales tubulares, la progresión de soldaduras verticales puede ser tanto ascendente como descendente, pero sólo en la(s) dirección(es) para la(s) que el soldador esté calificado.
3.7.2. Limitación de ancho / profundidad de pasada
Ni la profundidad ni el ancho máximo en la sección transversal del metal de soldadura depositado en cada pasada deberán exceder el ancho en la superficie de la pasada de soldadura (ver la Figura 3.1.).
3.7.3. Requerimientos con aceros resistentes a la intemperie
Para aplicaciones de aceros del tipo “patinables” o resistentes a la intemperie, expuestos sin esquemas de protección o pinturas, se requerirá un metal de soldadura con resistencia a la corrosión atmosférica y con características de color similares a las del metal base. El metal de aporte en electrodo o las combinaciones electrodo-fundente deberán seguir el criterio de selección de la Tabla 3.3., excepto que:
(a) Para soldaduras de junta que se ejecutarán con una sola pasada, de un solo lado o de cada uno de ambos lados, se podrán utilizar metales de aporte correspondientes al grupo 2 de metales base de la Tabla 3.1.
(b) Este mismo criterio se aplicará para soldaduras de filete con los siguientes tamaños o catetos según el proceso a aplicar:
Soldadura Manual Soldadura por Arco sumergido Soldadura Semiautomática con alambre macizo o tubular
6 mm 8 mm 8 mm
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Cap. 3 - 81
Figura 3.1. Cordón de soldadura en el cuál la profundidad y el ancho excede el ancho de la superficie o cara de la soldadura.
3.8. REQUERIMIENTOS COMUNES PARA ARCO SUMERGIDO CON ALAMBRES EN PARALELO y MULTIPLES ALAMBRES CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA
La pasada de raíz de soldaduras con bisel o de filete se podrán efectuar utilizando soldadura semiautomática con alambre macizo, seguidas por las pasadas de relleno con arco sumergido empleando alambres en paralelo o múltiples, con tal que la soldadura semiautomática esté de acuerdo con los requerimientos de este Capítulo y siempre que el espaciado entre el arco con proceso semiautomático y el siguiente, correspondiente al arco sumergido, no exceda de 380 mm.
Tabla 3.3. Metal de aporte para aplicaciones en aceros resistentes a la intemperie expuestos sin protección
Proceso
Soldadura manual
Arco sumergido
Semiautomática con alambre tubular Semiautomática con alambre macizo
Especificación del metal de aporte
IRAM-IAS U 500-127 (AWS A5.5)
AWS A5.23 AWS A5.29
AWS A5.28
Metal de aporte
Todos los electrodos que depositan metal de soldadura alcanzando un análisis B2L, C1, C1L, C2, C2L, C3 o W. Todas las combinaciones de electrodo-fundente que depositan metal de soldadura alcanzando un análisis Ni1, Ni2, Ni3, Ni4 o W. Todos los electrodos que depositan metal de soldadura alcanzando un análisis B2L, K2, Ni1, Ni2, Ni3, Ni4 o W. Todos los electrodos cuyos metales de aporte alcanzan los análisis de requerimientos de composición de B2L, G, Ni1, Ni2, Ni3.
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Cap. 3 - 82
3.9. REQUERIMIENTOS DE LA SOLDADURA DE FILETE PARA UNA EPS PRECALIFICADA
La Tabla 2.1. especifica los tamaños o catetos mínimos para las uniones soldadas de filete en la EPS precalificada. Estos tamaños no deben ser utilizados como sustitutos del cálculo requerido de acuerdo con el Capítulo 2 de este Reglamento y los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 302-2005.
Estos tamaños mínimos se deberán considerar únicamente para garantizar un aporte térmico a fin de minimizar el riesgo de fisuración.
3.9.1. Detalles para elementos estructurales no tubulares
En las Figuras 2.3. y 2.6. se indican las limitaciones de las soldaduras de filete precalificadas.
3.9.2. Detalles para elementos estructurales tubulares
Para que las uniones de elementos estructurales tubulares con soldadura de filete se puedan considerar precalificadas, deben verificar las siguientes disposiciones:
(1) Las uniones tubulares realizadas con soldadura de filete hechas con procedimientos de soldadura manual, semiautomática con alambre macizo y con alambre tubular que pueden ser realizados sin pasar por los ensayos de calificación de EPS están detallados en la Figura 3.2. (Ver el artículo 2.6.5.1.2. para las limitaciones). Estos detalles se podrán utilizar en soldadura semiautomática con alambre macizo, modo de transferencia corto circuito, calificada de acuerdo con el Capítulo 4.
(2) Los detalles de la soldadura de filete precalificada en junta solapada, se muestran en la Figura 2.17.
3.9.3. Uniones en T oblicuas
Las soldaduras de uniones en T oblicuas se especificarán según lo indicado en la Figura 3.11.
3.9.3.1. Limitaciones en el ángulo diedro
El lado obtuso en juntas en T oblicuas, con ángulos diedros mayores que 100°, deberá ser preparado como se muestra en la Figura 3.11., detalle C, para permitir la soldadura del tamaño requerido. La cantidad de maquinado o amolado, etc., de la Figura 3.11., detalle C, no deberá ser mayor que el necesario para alcanzar el tamaño de soldadura (W) requerido.
3.9.3.2. Tamaño mínimo de la soldadura para uniones en T oblicuas
El tamaño mínimo de la soldadura para uniones en T oblicuas mostradas en la Figura 3.11., detalles A, B, y C, debe ser como se indica en la Tabla 2.1. El tamaño mínimo se aplica si es suficiente para satisfacer los requerimientos de diseño.
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Cap. 3 - 83
3.10. REQUERIMIENTOS DE SOLDADURAS DE BOTONES (TAPONES) y RANURAS (OJALES) CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA
Los detalles de las soldaduras en botones y ranuras hechas por los procesos manual, semiautomático con alambre macizo (excepto modo de transferencia cortocircuito) y semiautomático con alambre tubular, pueden ser usados sin realizar la calificación prescripta en el Capítulo 4, debiéndose cumplir con lo indicado en el artículo 5.25. de este Reglamento.
3.10.1. Profundidad del relleno
La profundidad del relleno de las soldaduras en botones o ranuras, en metales base de espesor 16 mm, deberá ser igual al espesor del metal base. En metales base con espesor > 16 mm, deberá ser por lo menos la mitad del espesor del metal base, pero no menor que 16 mm.
3.11. REQUERIMIENTOS COMUNES PARA SOLDADURAS DE BISEL CON JPP o JPC CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA
3.11.1. Juntas para Proceso de Soldadura Manual (SMAW) en Procesos de Soldadura Semiautomáticos (FCAW /GMAW)
Se podrán usar las preparaciones de biseles detallados para juntas SMAW precalificadas en procesos GMAW o FCAW precalificados.
3.11.2. Preparación de juntas en esquina
Para juntas en esquina, la preparación del bisel externo puede ser en cualquiera de los dos o en ambos elementos, con tal que la configuración básica del bisel no sea cambiada, y se mantenga una distancia adecuada al borde para soportar las operaciones de soldadura sin una fusión excesiva.
3.11.3. Abertura de la raíz
La abertura de la raíz de una junta puede variar tal como se indica en los artículos 3.12.3. y 3.13.1. De cualquier manera, para soldadura automática o mecanizada usando los procesos FCAW, GMAW, y SAW, la máxima variación de la abertura de raíz será menor o igual que 3 mm. Las variaciones mayores que 3 mm deberán ser corregidas antes de realizar la soldadura automática o mecanizada.
3.12. REQUERIMIENTOS PARA LAS JUNTAS DE PENETRACIÓN PARCIAL (JPP) CORRESPONDIENTE A UNA EPS PRECALIFICADA
Las soldaduras con JPP que pueden ser usadas sin realizar los ensayos de calificación de EPS, prescriptos en el Capítulo 4, están detalladas en la Figura 3.3. y están sujetas a las limitaciones en las dimensiones de la junta indicadas en el artículo 3.12.3.
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Cap. 3 - 84
L mín. para:
TALON < 60°
E = 0,7 t 1,5 t
LADO 100° LADO 100-110° LADO 110-120° TALON > 100°
t 1,1 t 1,2 t BISEL t
E=t 1,5 t
1,4 t 1,6 t 1,8 t BISEL 1,4 t
E =1,07 t
El mayor de 1,5 t, ó 1,4 T + Z 1,5 t 1,75 t 2,0 t BISEL TOTAL BISEL DE 60-90°
Notas:
(1) t = espesor de la parte más delgada.
(2) L = tamaño mínimo (ver el Capítulo 2) que puede requerir un incremento del tamaño de
soldadura para combinaciones distintas a 250 MPa para el metal base y 480 MPa
para los electrodos.
(3)
abertura de raíz de 0 a 5 mm, (ver el artículo 5.22.).
(4) = 15° mín. No precalificado por debajo de 30°. Para < 60°, pérdida de dimensión (Tabla
2.8.) y aplicación de calificaciones de soldadores (Tabla 4.8.).
(5)
Ver el Capítulo 2 para las limitaciones de = d/D.
Figura 3.2.
Juntas tubulares precalificadas soldadas con filete hechas con soldaduras por arco con electrodo revestido (SMAW), con alambre macizo y protección gaseosa (GMAW) y con alambre tubular (FCAW.).
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 85
3.12.1. Definición
Con excepción de lo dispuesto en el artículo 3.13.4. y en la Figura 3.4. (B-L1-S), las soldaduras con bisel sin respaldo de acero, soldadas de un solo lado y las soldaduras con bisel soldadas de ambos lados, pero sin repelado de raíz, deberán ser consideradas soldaduras con junta de penetración parcial.
3.12.2. Tamaño de la soldadura
El tamaño de la soldadura (E) en una unión soldada con JPP deberá ser como se muestra en la Figura 3.3. para el proceso de soldadura en particular, designación de la junta, ángulo del bisel, y posición propuesta para usar en la fabricación.
3.12.2.1. Tamaños mínimos de soldaduras precalificadas
El tamaño mínimo de las soldaduras de JPP con bisel en V, X, 1/2V, J, o U, deberá ser como se indica en la Tabla 3.4. Los tamaños mínimos de soldaduras para JPP a tope con borde recto (B-P1) y con junta ensanchada o abocardada (BTC-P10) se deberán calcular de acuerdo con la Figura 3.3. Los planos de taller o de trabajo deberán especificar las profundidades (S) del bisel, según diseño, aplicables para el tamaño de soldadura (E) requerido en el artículo 3.12.2.
Tabla 3.4. Tamaños mínimos de soldaduras precalificadas con JPP
Espesor del metal base (T ) (1)
Tamaño mínimo de la soldadura (2)
mm
mm
3 T5
2
5 <T6
3
6 < T 12
5
12 < T 20
6
20 < T 38
8
38 < T 57
10
57 < T 150
12
T > 150
16
(1) Para procesos de no bajo hidrógeno sin precalentamiento calculado. T es el espesor de la parte más gruesa a ser soldada. Soldadura de una sola pasada debe ser utilizada. Para procesos de no bajo hidrógeno pero con cálculo de precalentamiento o procesos de bajo hidrógeno, T es igual ala parte más fina a ser soldada.
(2) No debe exceder el espesor de la parte más delgada a ser soldada.
3.12.3. Dimensiones de la junta
Las dimensiones de las soldaduras con bisel especificadas en el artículo 3.12. podrán variar en el diseño o planos de detalles de acuerdo con las discrepancias mostradas en la columna “Según Detalle” de la Figura 3.3. Las discrepancias en la columna “Según Presentación”, que corresponden para montaje o armado en fabricación, de la Figura 3.3., podrán ser aplicadas a las dimensiones mostradas en los planos de detalle.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 86
3.12.4. Detalles para uniones tubulares
Los detalles para soldaduras tubulares con JPP que tienen carácter de precalificados, deberán cumplir las siguientes disposiciones:
(1) Las soldaduras de filete tubulares con JPP, que no sean uniones T, Y, o K, podrán ser usadas sin realizar los ensayos de calificación de EPS, si se cumplen todas las limitaciones de dimensiones para la junta tal como se indica en la Figura 3.3.
(2) Las uniones tubulares con JPP en uniones T, Y, o K, soldadas bajo los procesos SMAW, GMAW, o FCAW, podrán ser usadas sin realizar los ensayos de calificación de la EPS, si se cumplen todas las limitaciones de dimensiones para la junta tal como se indica en la Figura 3.5. Esos detalles pueden ser usados también para proceso semiautomático con modo de transferencia corto circuito (GMAW-S) de acuerdo con el Capítulo 4.
3.12.5. Uniones tubulares de sección rectangular alineadas
En la Figura 3.5. se encuentran los detalles de las soldaduras con JPP para estas uniones, las dimensiones de la esquina, y los radios del tubo principal. Se podrán usar soldaduras de filete en las zonas de la punta de la soldadura y talón (Ver la Figura 3.2.). Si las medidas de la esquina, o el radio del tubo principal, o ambos, resultan menores que lo indicado en la Figura 3.5. se deberá hacer una junta de muestra o prueba y realizar un corte de la sección para verificar el tamaño de la soldadura.
La soldadura de prueba deberá hacerse en posición horizontal. Este requerimiento puede ser descartado si el tubo ramal está biselado como se muestra para soldaduras con JPC en la Figura 3.6.
3.13. REQUERIMIENTOS PARA JUNTAS DE PENETRACIÓN COMPLETA (JPC) CORRESPONDIENTES A UNA EPS PRECALIFICADA
Las soldaduras con JPC que podrán ser usadas sin realizar los ensayos de calificación de la EPS, especificados en el Capítulo 4 de este Reglamento, están detalladas en la Figura 3.4. y quedarán sujetas a las limitaciones en las dimensiones de la junta como se indica en el artículo 3.13.1.
3.13.1. Dimensiones de la junta
Las dimensiones de las soldaduras con bisel especificadas en el artículo 3.13. pueden variar en el diseño o planos de detalle de acuerdo con las tolerancias indicadas en la columna “Según Detalle” de la Figura 3.4. Las tolerancias de presentación de la Figura 3.4. pueden ser aplicadas a las dimensiones mostradas en los planos de detalle.
3.13.2. Preparación de los biseles
En dobles biselados de juntas o en biselados simples con retoma de raíz del otro lado, después del repelado de la raíz, el otro lado de la junta X o K parcialmente soldada deberá asemejarse a la forma de una junta precalificada U o J, en la raíz de la misma.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 87
3.13.3. Juntas tubulares a tope
Para utilizar uniones tubulares con JPC a tope precalificadas, se deberá cumplir con las siguientes condiciones:
(1) EPS Precalificada
En aquellos lugares donde sea posible soldar de ambos lados utilizando repelado (o retoma de raíz), o soldar de un solo lado con respaldo, se podrá aplicar una EPS con detalles de juntas precalificadas siguiendo los lineamientos del Capítulo 3, excepto que se aplique proceso SAW. En este caso estará precalificado para diámetros iguales o mayores que 600 mm. Los detalles de las juntas soldadas deberán estar de acuerdo con lo indicado en el Capítulo 3.
(2) Detalles de juntas no precalificadas
No podrán ser consideradas como JPC a tope precalificadas aquellas juntas soldadas por un solo lado sin respaldo o retoma de raíz (Capítulo 4).
3.13.4. Uniones tubulares T, Y o K
Los detalles para soldaduras con JPP, soldadas de un lado sin respaldo, en uniones tubulares T, Y o K, para tubos de sección circular se describen en este capítulo. Las Figuras 3.6. y 3.7. muestran las dimensiones permitidas para los detalles A, B, C, y D. Los rangos de ángulos diedros locales, ( ), son indicados en la Tabla 3.5.
Las dimensiones de la junta, incluyendo ángulos de bisel, se especifican en la Tabla 3.6. y en la Figura 3.8. Perfiles alternativos podrán ser requeridos para espesores más gruesos como se muestra en la Figura 3.9. En ausencia de requerimientos especiales de fatiga, estos perfiles son aplicables para espesores de ramales mayores que 16 mm.
En la Figura 3.10. se muestran los perfiles de soldadura mejorados que alcanzan los requerimientos del Capítulo 2. Si no hay requerimientos de fatiga especiales, estos perfiles son aplicables a elementos ramal con espesores mayores que 38 mm. (No requerido para carga estática de compresión).
Los detalles específicos para JPC precalificadas en conexiones tubulares T, Y, o K, que utilizan secciones rectangulares, están indicados en la Figura 3.6. Otros detalles están sujetos a lo indicado en el artículo 3.13.3.
Las dimensiones de la junta y de los ángulos de bisel, no deberán variar de los rangos detallados en la Tabla 3.6. y mostrados en las Figuras 3.6. a 3.10. Cuando no se indique una dimensión específica, el talón de la junta deberá ser 0 mm. En tal caso o cuando se fije un tamaño específico de talón se considerará una discrepancia de 0 + 2 mm .
3.13.4.1. Detalles de la junta
Los detalles para soldaduras con JPC precalificadas en conexiones tubulares T, Y, o K, como se describe en el artículo 3.13.4., son aplicables a procesos SMAW y FCAW. Esos detalles pueden ser usados también para proceso GMAW-S (con transferencia en cortocircuito) calificado de acuerdo con el Capítulo 4.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 88
Soldadura sin bisel (1) Junta a tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I = Ilimitado)
Proceso de Designación
soldadura de la junta
T1
T2
B-P1a
3
SMAW
B-P1c
6 máx
Preparación del bisel
Discrepancias
Según
Según de- presenta-
Abertura de talle (ver ción (ver
raíz
el artículo el artículo
3.12.3.) 3.12.3.)
Posiciones de soldadura permitidas
R = 0 a 2 +2, -0
2
Todas
R = T1 mín +2, -0
2
2
Todas
Tamaño de la solda-
dura (E)
Ver Notas
T1-1
(2), (5)
T1
(2), (5)
2
Soldadura sin bisel (1) Junta a Tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso de Designación
soldadura de la junta
T1
T2
Preparación del bisel
Discrepancias
Según
presenta-
Abertura Según detalle ción (ver
de raíz
(ver artículo el artículo
3.12.3.)
3.12.3.)
Posiciones de soldadura permi-
tidas
Tamaño de la soldadura Ver
(E1 + E2) Notas
SMAW
B-P1b
6 máx
R = T1
2
+2, -0
2
Todas
3 T1
(5)
4
Figura 3.3. Detalles de juntas con penetración parcial (JPP) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 89
Soldadura con bisel en V (2) Junta a tope (B) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
BC-P2
6 mín
I
GMAW, FCAW
BC-P2-GF 6 mín
I
SAW
BC-P2-S 11 mín I
Preparación del bisel
Abertura de raíz Angulo del bisel R =0 f =1 mín = 60° R =0 f =3 mín = 60° R =0 f =6 mín = 60°
Discrepancias
Según pre-
Según detalle sentación
(ver el
(ver el
artículo
artículo
3.12.3.)
3.12.3.)
0, +2
+3, -2
+I, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
0, +2
+3, -2
+I, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
0, +2
+2, -0
+I, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
Posiciones de soldadura
permitidas Todas
Todas
F
Tamaño de la
soldadura (E) S
S
S
Ver Notas
(2), (5), (6), (10)
(1), (2), (6), (10)
(2), (6), (10)
Soldadura con bisel en X (3) Junta a tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
BC-P3
12 mín
GMAW, FCAW
B-P3-GF
12 mín
SAW
B-P3-S
20 mín
Preparación del bisel
Abertura de raíz Angulo del bisel R =0 f =3 mín = 60° R =0 f =3 mín = 60° R =0 f =6 mín = 60°
Discrepancias
Según pre-
Según detalle sentación
(ver el
(ver el
artículo
artículo
3.12.3)
3.12.3)
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
0
+2 -0
+I, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
Posiciones de soldadura
permitidas
Tamaño de la solda-
dura (E)
Todas
S1 +S2
Todas
S1 +S2
F
S1 +S2
Ver Notas
(5), (6), (9), (10)
(1), (6), (9), (10)
(6), (9), (10)
Figura 3.3. (continuación). Detalles de juntas con penetración parcial (JPP) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 90
Soldadura con bisel en media V (4) Junta a tope (B) Junta en T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Preparación del bisel Discrepancias
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
SMAW
BTC-P4
GMAW, FCAW
BTC-P4-GF
SAW
TC-P4-S
T1 I 6 mín 11 mín
Abertura de raíz T2 Angulo del bisel
R =0 I f =3 mín
= 45°
R =0 I f =3 mín
= 45°
R =0 I f =6 mín
= 60°
Según detalle (ver el artículo
3.12.3.)
+2, -0 +I, -0 +10°, -0°
Según presentación
(ver el artículo 3.12.3.) +3, -2
2 +10°, -5°
Posiciones de soldadura
permitidas
Todas
Tamaño de la
soldadura (E)
S-3
Ver Notas
(2), (5), (6), (7), (10), (11)
+2, -0 +I, -0 +10°, -0°
+3, -2 2 +10°, -5°
F, H V, OH
S
(1), (2),
(6), (7),
S-3
(10), (11)
0
+2, -0
+I, -0
2
F
+10°, -0° +10°, -5°
(2), (6),
S
(7), (10),
(11)
Soldadura con bisel en K (5) Junta a tope (B) Junta en T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del metal
Preparación del bisel
base
(I =Ilimitado)
Discrepancias
Según pre-
Según
sentación
Proceso
detalle (ver (ver el
de
Designación
Abertura de raíz el artículo artículo
soldadura de la junta
T1
T2 Angulo del bisel
3.12.3.)
3.12.3.)
R =0
+2, -0
+3, -2
SMAW
BTC-P5
8,0 mín
I
f =3 mín
+I, -0
2
= 45°
+10°, -0° +10°, -5°
GMAW, FCAW
BTC-P5-GF 12 mín
I
R =0 f =3 mín = 45°
+2, -0 +I, -0 +10°, -0°
+3, -2 2 +10°, -5°
SAW
TC-P5-S
20 mín
I
R =0 f =6 mín = 60°
0 +I, -0 +10°, -0°
+2, -0 2 +10°, -5°
Posiciones de soldadura
permitidas
Todas
Tamaño de la
soldadura (E)
S1 +S2 -6
Ver Notas (5), (6), (7), (9), (10), (11)
F, H V, OH F
S1 +S2 S1 +S2 -6
S1 +S2
(1), (6), (7), (9), (10), (11)
(6), (7), (9), (10), (11)
Figura 3.3. (continuación). Detalles de juntas con penetración parcial (JPP) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 91
Soldadura con bisel en U simple (6) Junta a Tope (B) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
BC-P6
6 mín
I
GMAW, FCAW
BC-P6-GF 6 mín
I
SAW
BC-P6-S 11 mín I
Preparación del bisel
Abertura de raíz Angulo del bisel R =0 f =1 mín r= = 45°
R =0 f =3 mín r=6 = 20°
R =0 f = 6 mín r=6 = 20°
Discrepancias
Según
detalle (ver Según presen-
el artículo tación (ver el
3.12.3.) artículo 3.12.3.)
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0°
+10°, -5°
+2, -0
+3, -1.6
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0°
+10°, -5°
0
+2, -0
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0°
+10°, -5°
Posiciones de
soldadura permitidas Todas
Todas
F
Tamaño de Soldadura
(E)
Ver Notas
S
(2), (5), (6), (10)
S
(1), (2), (6), (10)
S
(2), (6), (10)
Soldadura con bisel en doble U (7) Junta a Tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-P7
12 mín
GMAW, FCAW
B-P7-GF
12 mín
SAW
B-P7-S
20 mín
Preparación del bisel
Abertura de raíz Angulo del bisel
R =0 f =3 mín r=6 = 45°
R =0 f =3 mín r=6 = 20°
R =0 f = 6 mín r=6 = 20°
Discrepancias
Según pre-
Según
sentación
detalle (ver
(ver el
el artículo
artículo
3.12.3.)
3.12.3.)
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0°
+10°, -5°
+2 -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0°
+10°, -5°
0
+2, -0
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0°
+10°, -5°
Posiciones de
soldadura permitidas
Tamaño de la
soldadura (E)
Ver Notas
Todas
S1 +S2
(5), (6), (9), (10)
Todas
S1 +S2
(1), (6), (9), (10)
F
S1 +S2 (6), (9), (10)
Figura 3.3. (continuación). Detalles de juntas con penetración parcial (JPP) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 92
Soldadura con bisel en J (8) Junta a tope (B) Junta en T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
TC-P8
6 mín
I
SMAW
B-P8
6 mín
I
GMAW, FCAW
TC-P8-GF 6 mín
I
GMAW, FCAW
B-P8-GF
6 mín
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz Angulo del bisel
R =0 f =3 mín r = 10 = 30°* = 45°** R =0 f =3 mín r = 10 = 30° R =0 f =3 mín r = 10 = 30°* = 45°**
R =0 f =3 mín r = 10 = 30°
Discrepancias
Según pre-
Según
sentación
detalle (ver
(ver el
el artículo
artículo
3.12.3.)
3.12.3.)
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0 +10°, -0° +10°, -0°
2 +10°, -5° +10°, -5°
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0 +10°, -0°
2 +10°, -5°
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0 +10°, -0°
2 +10°, -5°
+10°, -0°
+10°, -5°
+2, -0 +I, -0 +6, -0 +10°, -0°
+3, -2 2 2 +10°, -5°
SAW
TC-P8-S 11 mín I
R =0 f =6 mín r = 12 = 20°* = 45°**
0 +I, -0 +6, -0 +10°, -0° +10°, -0°
+2, -0 2 2 +10°, -5° +10°, -5°
Posiciones de
soldadura permitidas
Tamaño de la
soldadura (E)
Ver Notas
Todas
S
(5), (6), (7), (10), (11)
Todas
S
(5), (6), (7), (10), (11)
Todas
S
(1), (6), (7), (10), (11)
Todas
S
(1), (6), (7), (10), (11)
F
S
(6), (7), (10), (11)
SAW
B-P8-S
11 mín I
R =0 f =6 mín r = 12 = 20°
0 +I, -0 +6, -0 +10°, -0°
+2, -0 2 2 +10°, -5°
F
S
(6), (7), (10), (11)
* Se aplica al lado interno de las juntas L **Se aplica al lado externo de las juntas L
Figura 3.3. (continuación). Detalles de juntas con penetración parcial (JPP) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 93
Soldadura con bisel en doble J (9) Junta a tope (B) Junta en T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-P9
12 mín I
SMAW
TC-P9
12 mín I
GMAW, FCAW
B-P9-GF
6 mín
I
GMAW, FCAW
TC-P9-GF
6 mín
I
SAW
B-P9-S 20 mín I
SAW
TC-P9-S 20 mín I
* Se aplica al lado interno de las juntas L **Se aplica al lado externo de las juntas L
Preparación del bisel
Abertura de raíz Angulo del bisel
R =0 f =3 mín r = 10 = 30° R =0 f =3 mín r = 10 = 30°* = 45°** R =0 f =3 mín r = 10 = 30° R =0 f =3 mín r = 10 = 30°* = 45°** R =0 f =6 mín r = 12 = 20° R =0 f =6 mín r = 12 = 20°* = 45°**
Discrepancias
Según Según pre-
detalle sentación
(ver el
(ver el
artículo artículo
3.12.3.) 3.12.3.)
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
+10°, -0° +10°, -5°
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
+2, -0
+3, -2
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
+10°, -0° +10°, -5°
0
+2, -0
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
0
+2, -0
+I, -0
2
+6, -0
2
+10°, -0° +10°, -5°
+10°, -0° +10°, -5°
Posiciones de soldadura
permitidas
Tamaño de la
soldadura (E)
Ver Notas
Todas
S1 + S2
(5), (6), (7), (9), (10), (11)
Todas
S1 + S2
(5), (6), (7), (9), (10), (11)
Todas
S1 + S2
(1), (6), (7), (9), (10), (11)
Todas
S1 + S2
(1), (6), (7), (9), (10), (11)
F
S1+S2
(6), (7), (9), (10), (11)
F
S1+S2
(6), (7), (9), (10), (11)
Figura 3.3. (continuación). Detalles de juntas con penetración parcial (JPP) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 94
Soldadura con bisel acampanado simple (10) Junta a tope (B) Junta en T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del metal base
Preparación del bisel
(I =Ilimitado)
Discrepancias
Según Según pre-
detalle sentación Posiciones Tamaño
Proceso
(ver el (ver el
de
de la
de
Designación
Abertura de raíz artículo artículo soldadura solda- Ver
soldadura de la junta
T1
SMAW
BTC-P10
5 mín
T2
T3
esquina (C) 3.12.3.) 3.12.3.) permitidas dura (E) Notas
R =0
f =5 mín
+2, -0 +3, -2
I
T1 mín
+I, -0 +I, -2
3 T1
+I, -0 +I, -0
C
min
Todas
5/8 T1
(5), (7), (10), (12)
2
R =0
GMAW FCAW
BTC-P10GF
5 mín
f =5 mín
+2, -0 +3, -2
I
T1 mín
3 T1
C
min
+I, -0 +I, -0
+I, -2 +I, -0
Todas
5/8 T1
(1), (7), (10), (12)
2
SAW
T-P10-S
12 mín 12 mín N/A
R =0 f =12 min
3 T1
C
min
0 +I, -0 +I, -0
+2, -0 +I, -2 +I, -0
(7),
F
5/8 T1 (10),
(12)
2
* Para tubos rectangulares conformados en frío, la dimensión C no está limitada. Se recomienda ver el tamaño efectivo de la
soldadura con bisel acampanado simple en juntas soldadas. Los ensayos fueron realizados en material conformado en frío
exhibiendo la dimensión “C” tan chica como T1 con un radio nominal de 2t. Según se incrementa el radio, la dimensión “C” también se incrementa. La curvatura de la esquina puede no ser un cuarto del círculo tangente a los lados. La dimensión, “C”,
puede ser menor que el radio de la esquina.
Figura 3.3. (continuación). Detalles de juntas con penetración parcial (JPP) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 95
Soldadura sin bisel con respaldo (1) Junta a tope (B) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-L1a C-L1a
6 máx
6 máx
I
GMAW, FCAW
B-L1a-GF
10 máx
Preparación del bisel
Abertura de raíz
R = T1 R = T1 R = T1
Discrepancias
Según pre-
Según de- sentación
talle (ver el (ver el
artículo
artículo
3.13.1.)
3.13.1.)
+2, -0
+6, -2
+2, -0
+6, -2
+2, -0
+6, -1
Posiciones de
soldadura permitidas Todas Todas
Todas
Gas de protección para FCAW
No requerido
Ver Notas (5), (10) (5), (10)
(1), (10)
Soldadura sin bisel con acceso por ambos lados y retoma de raíz con repelado (1) Junta a tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-L1b
6 máx
GMAW, FCAW SAW SAW
B-L1b-GF 10 máx
B-L1-S B-L1a-S
10 máx 16 máx
Preparación del bisel
Abertura de raíz
T1 R
2
R=0a3 R=0 R=0
Discrepancias Según
Según presentadetalle (ver ción (ver el artículo el artículo
3.13.1.) 3.13.1.)
Posiciones de soldadura
permitidas
Gas de protección para FCAW
Ver Notas
+2, -0
+2, -3
Todas
(4), (5), (10)
+2, -0
0 0
+2, -3
+2, -0 +2, -0
Todas
F F
No requerido
(1), (4), (10) (10) (4), (10)
Figura 3.4. Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 96
Soldadura sin bisel con acceso por ambos lados y retoma de raíz con repelado (1) Junta T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
Preparación del bisel
Abertura de raíz
Discrepancias
Según Según pre-
detalle sentación
(ver el
(ver el
artículo artículo
3.13.1.) 3.13.1.)
Posiciones de soldadura
permitidas
Gas de protección para FCAW
Ver Notas
SMAW
TC-L1b
6 máx
I
GMAW, FCAW
TC-L1-GF 10 máx
I
SAW
TC-L1-S 10 máx
I
R T1 2
R=0a3 R=0
+2, -0
+2, -3
+2, -0 0
+2, -3 +2, -0
Todas
Todas F
(4), (5), (7)
No requerido
(1), (4), (7) (4), (7)
Soldadura con bisel en V y respaldo (2) Junta a tope (B)
Discrepancias
Según detalle Según presen-
(ver el ar- tación (ver el
tículo 3.13.1.) artículo
3.13.1.)
R=+2, 0
+6, -2
= +10°, -0° +10°, -5°
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del metal
Proceso
base
de
Designación (I =Ilimitado)
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-U2a
I
GMAW FCAW
SAW SAW
B-U2a-GF
I
B-L2a-S B-U2-S
50 máx
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz R=6 R = 10 R = 13 R=5 R = 10 R=6 R=6 R = 16
Angulo de bisel = 45° = 30° = 20° = 30° = 30° = 45° = 30° = 20°
Posiciones de soldadura permitidas Todas
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH F F
Gas de protección para
FCAW
requerido
No requerido
No requerido
Ver Notas (5), (10) (5), (10) (5), (10) (1), (10) (1), (10) (1), (10) (10) (10)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 97
Soldadura con bisel en V y respaldo (2) Junta en L (C)
Discrepancias
Según detalle Según presen-
(ver el artículo tación (ver el ar-
3.13.1.)
tículo 3.13.1.)
R=+2, 0
+6, -2
= +10°, -0°
+10°, -5°
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del metal
Proceso
base (I =Ilimitado)
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
C-U2a
I
I
GMAW, FCAW
C-U2a-GF
I
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz R=6 R = 10 R = 13 R=5
R = 10
R=6
Angulo del bisel = 45° = 30° = 20° = 30°
= 30°
= 45°
SAW SAW
C-L2a-S C-U2-S
50 máx
I
I
I
R=6 R = 16
= 30° = 20°
Soldadura con bisel en V y acceso por ambos lados con retoma de raíz y repelado (2) Junta a tope (T)
Posiciones de
soldadura permitidas Todas F, V, OH F, V, OH F, V, OH
F, V, OH
F, V, OH
F F
Gas de protección Ver para FCAW Notas
(5), (10)
(5), (10)
(5), (10)
requerido (1)
No requerido No requerido
(1), (10) (1), (10)
(10)
(10)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-U2
I
GMAW, FCAW
B-U2-GF
I
> 12 hasta 25
SAW
B-L2c-S
> 25 hasta 38
> 38 hasta 50
Preparación del bisel
Discrepancias
Según pre-
Según sentación
Abertura de raíz detalle (ver (ver el
Talón
el artículo artículo
Angulo del bisel
3.13.1.)
3.13.1.)
Posiciones de
soldadura permitidas
Gas de protección Ver para FCAW Notas
R=0a3 f=0a3 = 60°
+2, -0 +2, -0 +10°, -0°
+2, -3 ilimitado +10°, -5°
Todas
(4), (5), (10)
R=0a3 f=0a3 = 60° R=0 f = 6 máx = 60° R=0 f = 6 máx = 60° R=0 f = 6 máx = 60°
+2, -0 +2, -0 +10°, -0°
+2, -3 ilimitado +10°, -5°
Todas
No
(1), (4),
requeridos (10)
R = 0 f = +0, -f
= +10°, 0°
+2, -3 2 +10°, -5°
F
(4), (10)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 98
Soldadura con bisel en V y acceso por ambos lados con retoma de raíz y repelado (2) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
C-U2
I
I
GMAW, FCAW
C-U2-GF
I
I
SAW
C-U2c-S
I
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz Talón Angulo del bisel
R=0a3 f=0a3 = 60°
R=0a3 f=0a3 = 60°
R=0a3 f = 6 máx = 60°
Discrepancias
Según pre-
Según
sentación
detalle (ver (ver el
el artículo artículo
3.13.1.)
3.13.1.)
+2, -0 +2, -0 +10°, -0°
+2, -3 ilimitado +10°, -5°
+2, -0 +2, -0 +10°, -0°
0 +0, -6 +10°, -0°
+2, -3 ilimitado +10°, -5°
+2 -3 2 +10°, -5°
Posiciones de
soldadura permitidas
Gas de protección para FCAW Ver Notas
Todas
(4), (5), (7),
(10)
Todas
No
(1), (4), (7),
requerido (10)
F
(4), (7), (10)
Soldadura con bisel en X con retoma de raíz y repelado (3) Junta a Tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
SAW Separador SMAW
Discrepancias
Según
Según pre-
detalle (ver sentación (ver
el artículo
el artículo
3.13.1.)
3.13.1.)
R= 0
+6, -0
f= 0
+2, -0
a=+10°, -0° +10°, -5°
0
+2, -0
0
+3, -0
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
SMAW
B-U3a
SAW
B-U3a-S
Espesor del metal base (I =Ilimitado)
T1
T2
I Separador = 1/8 x R
I Separador = 1/4 x R
Preparación del bisel
Abertura de raíz R=6 R = 10 R = 13
Talón f=0a3 f=0a3 f=0a3
Angulo de bisel
= 45°
= 30°
= 20°
R = 16
f = 0 a 3 = 20°
Posiciones de Soldadura Permitidas
Todas F, V, OH F, V, OH
F
Gas de Protección Ver para FCAW Notas
(4), (5), (8), (10)
(4), (8), (10)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de Juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 99
Soldadura con bisel X con retoma de raíz y repelado (3) Junta a Tope (B)
Sólo para B-U3c-S
T1
S1
> que
hasta
50
60
35
60
80
45
80
90
55
90
100
60
100
120
70
120
140
80
140
160
95
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Proceso de
soldadura
Designación de la junta
Espesor del metal base (I =Ilimitado)
T1
T2
Preparación del bisel
Abertura de raíz Talón Angulo del bisel
Discrepancias
Según pre-
Según
sentación
detalle (ver
(ver el
el artículo
artículo
3.13.1.)
3.13.1.)
SMAW
GMAW, FCAW
B-U3b B-U3-GF
SAW
B-U3c-S
R=0a3
I
f=0a3
= = 60°
+2, -0 +2, -0 +10°, -0°
+2, -3 ilimitado +10°, -5°
R=0
+2, -0
+2, -0
f = 6 mín
+2, -0
+6, -0
I
= = 60°
+10°, -5° +10°, -5°
Para encontrar S1 ver Tabla de arriba -derecha
S2 =T1-(S1+f)
Para T1 > 160 o T1 50 S1 = 2/3 (T1 - 6)
Posiciones de
soldadura permitidas
Gas de Protección para FCAW Ver Notas
Todas
(4), (5), (8), (10)
Todas
No
(1), (4), (8),
requerido (10)
F
(4), (8), (10)
Soldadura con bisel en media V con respaldo (4) Junta a Tope (B)
Discrepancias
Según detalle (ver el Según presen-
artículo 3.13.1.)
tación (ver el
artículo 3.13.1)
R=+2, 0
+6, -2
= +10°, -0°
+10°, -5°
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
Proceso
metal base
de
Designación (I =Ilimitado)
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-U4a
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz R=6 R = 10
Angulo del bisel = 45° = 30°
GMAW, FCAW
B-U4a-GF
I
SAW
B-U4a-S
I
I
R=5 R=6 R = 10 R = 10 R=6
= 30° = 45° = 30° = 30° = 45°
Posiciones de soldadura
permitidas Todas
Todas Todas Todas
F
F
Gas de Protección para FCAW
requerido No req. No req.
Ver Notas (3), (5), (10) (3), (5), (10) (1), (3), (10) (1), (3), (10) (1), (3), (10)
(3), (10)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 100
Soldadura con bisel en media V con respaldo (4) Junta a Tope (B)
Discrepancias
Según detalle (ver Según presentación
el artículo 3.13.1.) (ver el artículo
3.13.1.)
R=+2, 0
+6, -2
= +10°, -0°
+10°, -5°
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del metal
Proceso
base
de
Designación (I =Ilimitado)
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
TC-U4a
I
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz R=6
R = 10
Angulo del bisel = 45° = 30°
R=5
GMAW, FCAW
TC-U4a-GF
I
I
R = 10
R=6
SAW
TC-L4a-S
I
I
R = 10 R=6
= 30°
= 30°
= 45° = 30° = 45°
Posiciones de soldadura permitidas
Todas
Gas de protección para FCAW
F, V, OH
Todas
requerido
F
No requerido
Todas
No requerido
F
Ver Notas (5), (7), (10), (11) (5), (7), (10), (11) (1), (7), (10), (11) (1), (7), (10), (11) (1), (7), (10), (11)
(7), (10), (11)
Soldadura con bisel en media V y acceso por ambos lados con retoma de raíz y repelado (4) Junta a Tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
B-U4b
I
GMAW, FCAW
B-U4b-GF
I
SAW
B-U4b-S
I
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz Talón Angulo del bisel
R=0a3 f=0a3 = 45°
Discrepancias
Según Según pre-
detalle sentación
(ver el
(ver el
artículo artículo
3.13.1.) 3.13.1.)
Posiciones de
soldadura permitidas
Gas de pro-tección para
FCAW
Ver Notas
+2, -0
+2, -3
+2, -0
ilimitado
+10°, -0° +10°, -5°
Todas Todas
(3), (4), (5), (10)
No requerido
(1), (3), (4), (10)
R=0
0
+6, -0
f = 6 máx
0, -3
2
F
= 60°
+10°, -0° +10°, -5°
(3), (4), (10)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 101
Soldadura con bisel en media V y acceso por ambos lados con retoma de raíz y repelado (4) Junta en T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
Preparación del bisel
Abertura de raíz Talón Angulo del bisel
Discrepancias
Según pre-
Según
sentación
detalle (ver (ver el
el artículo artículo
3.13.1.)
3.13.1.)
Posiciones de soldadura
permitidas
Gas de protección para FCAW Ver Notas
SMAW
TC-U4b
I
I
R=0a3 f=0a3
+2, -0 +2, -0
+2, -3 ilimitado
Todas
(4), (5), (7), (10), (11)
= 45°
+10°, -0° +10°, -5°
GMAW, FCAW
TC-U4b-GF
I
I
Todas
No
(1), (4), (7)
requerido (10), (11)
R=0
0
+6, -0
SAW TC-U4b -S
I
I
f = 6 máx
+0, -3
1.6
F
= 60°
+10°, -0° +10°, -5°
(4), (7) (10), (11)
Soldadura con bisel en K con retoma de raíz y repelado (5) Junta a Tope (B) Junta en T (T) Junta en L (C)
Separador
Discrepancias
Según de- Según pre-
talle (ver el sentación
artículo
(ver el
3.13.1.)
artículo
3.13.1.)
R= 0
+6, -0
f=+0, -0
+2, -0
=+10°, -0° +10°, -5°
+2, -0
+3, -0
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
Proceso
metal base
de
Designación
(I =Ilimitado)
soldadura de la junta
T1
T2
I
B-U5b Separador
I
= 1/8 x R
SMAW
I
TC-U5a Separador
I
= 1/ 4x R
Preparación del bisel
Abertura de
raíz
Talón
Angulo del bisel
Posiciones de
soldadura permitidas
Gas de Protección para FCAW
Ver Notas
R=6
f = 0 a 3 = 45°
Todas
(3), (4), (5), (8), (10)
R=6 R = 10
f = 0 a 3 = 45° f = 0 a 3 = 30°
Todas F, OH
(4), (5), (7), (8), (10), (11)
(4), (5), (7), (8), (10), (11)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 102
Soldadura con bisel en K con retoma de raíz y repelado (5) Junta a tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta T1
T2
SMAW
B-U5b
I
GMAW, FCAW
B-U5-GF
I
Preparación del bisel
Abertura de raíz Talón Angulo del bisel
R=0a3 f=0a3 = 45° =0° a 15°
R=0a3 f=0a3 = 45° =0° a 15°
Discrepancias
Según
Según pre-
detalle (ver sentación (ver
el artículo
el artículo
3.13.1.)
3.13.1.)
+2, -0 +2, -0 +10°, -0°
10 0
+2, -3 ilimitado
10 0
+1.6, -0 +1.6, -0 +=+10°, -0°
+2, -3 ilimitado +=+10°, -5°
Posiciones de
soldadura permitidas
Gas de Protección para FCAW
Todas
Todas
No requerido
Ver Notas
(3), (4), (5), (8),
(10)
(1), (3), (4), (8),
(10)
Soldadura con bisel en K con retoma de raíz y repelado (5) Junta en T (T) Junta en L (C)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm Espesor del metal base (I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta T1
T2
Preparación del bisel
Abertura de raíz Talón Angulo del bisel
Discrepancias
Según
Según pre-
detalle
sentación
(ver el (ver el
artículo
artículo
3.13.1.)
3.13.1.)
Posiciones de
soldadura permitidas
Gas de Protección para FCAW
Ver Notas
SMAW
TC-U5b
I
GMAW, FCAW
TC-U5-GF
I
SAW
TC-U5-S
I
I R=0a3 f=0a3 = 45°
I
R=0 I f = 5 máx
= 60°
+2, -0
+2, -3
+2, -0
ilimitado
+10°, -0° +10°, -5°
0
+2, -0
+0, -5
2
+10°, -0° +10°, -5°
Todas Todas
F
(4), (5), (7), (8), (10), (11)
No
(1), (4), (7),
requerido (8), (10), (11)
(4), (7), (8), (10), (11)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de Juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 103
Soldadura con bisel en U y acceso por ambos lados con retoma de raíz y repelado (6) Junta a Tope (B) Junta en L (C)
Discrepancias
Según detalle (ver Según presentación
el artículo 3.13.1.)
(ver el artículo
3.13.1.)
R=+2, 0
+2, -3
= +10°, -0°
+10°, -5°
f = 2
No limitado
r = +3, -0
+3, -0
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
metal base
(I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta T1
T2
B-U6
I
I
SMAW
C-U6
I
I
Preparación del bisel
Abertura de Angulo
raíz
del bisel
R = 0 a 3 = 45°
R = 0 a 3 = 20°
R = 0 a 3 = 45°
Talón f=3 f=3
f=3
R = 0 a 3 = 20° f = 3
Radio del bisel r=6 r=6
r=6
r=6
GMAW
B-U6-GF
I
FCAW
C-U6-GF
I
I R = 0 a 3 = 20° f = 3 r = 6 I R = 0 a 3 = 20° f = 3 r = 6
Posiciones de
soldadura permitidas Todas F, OH
Todas
F, OH
Todas
Todas
Gas de protección para FCAW
Ver Notas (4), (5), (10)
No requerido No requerido
(4), (5), (10)
(4), (5), (7), (10) (4), (5), (7), (10)
(1), (4), (10)
(1), (4), (7), (10)
Soldadura con bisel en doble U con retoma de raíz y repelado (7) Junta a Tope (B)
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
metal base
(I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta T1
T2
Preparación del bisel
Abertura de Angulo
raíz
del bisel Talón
Radio del bisel
SMAW
B-U7
R = 0 a 3 = 45° f = 3 r = 6
I
I
R = 0 a 3 = 20° f = 3 r = 6
GMAW, FCAW
B-U7-GF
I
R = 0 a 3 = 20° f = 3 r = 6
SAW
B-U7-S
I
R=0
= 20°
f= max
6
r=6
Discrepancias
Según detalle (ver el Según presen-
artículo 3.13.1.)
tación (ver el
artículo 3.13.1.)
Para B-U7 y B-U7-GF
R=+2, 0
+2, -3
= +10°, -0°
+10°, -5°
f = 1.6,-0
No limitado
r = +6, -0
2
Para B-U7-S
R = 0
+2, -0
f =+0, -6
2
Posiciones de soldadura
permitidas Todas
F, OH
Todas
Gas de protección para FCAW
No requerido
Ver Notas (4), (5), (8), (10) (4), (5), (8), (10) (1), (4), (8), (10)
F
(4), (8), (10)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 104
Soldadura con bisel en J y acceso por ambos lados con retoma de raíz y repelado (8) Junta a Tope (B)
Discrepancias
Según detalle (ver el Según presen-
artículo 3.13.1.)
tación (ver el
artículo 3.13.1.)
B-U8 y B-U8-GF
R=+2, 0
+2, -3
= +10°, -0°
+10°, -5°
f = +3,-0
No limitado
r = +6, -0
2
B-U8-S
R= 0
+3, -0
= +10°, -0°
+10°, -5°
F = +0, -3
2
r = +6, -0
2
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
metal base
(I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura
de la junta T1
T2
Abertura de raíz
SMAW
B-U8
I
R=0a3
GMAW, FCAW
SAW
B-U8-GF B-U8-S
I
R=0a3
I
I R=0
Preparación del bisel
Angulo del bisel Talón
Radio del bisel
Posiciones de
soldadura permitidas
= 45° f = 3
r = 10
Todas
=30° f = 3
r =10
Todas
= 45° f = 6 máx r = 10
F
Gas de Protección para FCAW
No requerido
Ver Notas (3), (4), (5), (10) (1), (3), (4), (10)
(3), (4), (10)
Soldadura con bisel J y acceso por ambos lados con retoma de raíz y repelado (8) Junta en T (T) Junta en L (C)
Discrepancias
Según detalle (ver Según presen-
el artículo 3.13.1.)
tación (ver el
artículo 3.13.1.)
TC-U8a y TC-U8a-GF
R=+2, 0
+2, -3
= +10°, -0°
+10°, -5°
f = +2,-0
No limitado
r = +6, -0
2
TC-U8a-S
R = 0
+6, -0
= +10°, -0°
+10°, -5°
f = +0, -3
2
r = +6, -0
2
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
metal base
(I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
Abertura
soldadura de la junta T1
T2 de raíz
SMAW
TC-U8a
R=0a3
I
I
R=0a3
GMAW, FCAW
TC-U8a-GF
I
SAW
TC-U8a-S
I
I R=0a3 I R=0
Preparación del bisel
Angulo del
bisel
Talón
= 45°
f=3
= 45°
f=3
= 45°
f=3
= 45°
f = 6 máx
Radio del bisel
Posiciones de
soldadura permitidas
r = 10
Todas
r = 10
F, OH
r = 10
Todas
r = 10
F
Gas de protección para FCAW
No requerido
Ver Notas (4), (5), (7), (10), (11) (4), (5), (7), (10), (11) (1), (4), (7), (10), (11)
(4), (7), (10), (11)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificada.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 105
Soldadura con bisel en K con retoma de raíz y repelado (9) Junta a tope (B)
Discrepancias
Según detalle (ver el Según presen-
artículo 3.13.1.)
tación (ver el
artículo 3.13.1.)
R=+2, 0
+2, -3
= +10°, -0°
+10°, -5°
f = +2, -0
No limitado
r = +3, -0
2
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
metal base
(I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
Abertura
soldadura de la junta T1
T2
de raíz
SMAW
B-U9
I
R=0a3
GMAW FCAW
B-U9-GF I
R=0a3
Preparación del bisel
Angulo del bisel Talón
Radio del bisel
Posiciones de soldadura permitidas
= 45° f = 3
r = 10
Todas
=30° f = 3
r =10
Todas
Gas de protección para FCAW
No requerido
Ver Notas (3), (4), (5), (8), (10) (1), (3), (4), (8), (10)
Soldadura con bisel en K (9) con retoma de raíz y repelado Junta en T (T) Junta en L (C)
Discrepancias
Según detalle (ver Según presenta-
el artículo 3.13.1) ción (ver el
artículo 3.13.1)
R=+2, 0
+2, -3
= +10°, -0°
+10°, -5°
f = +2,-0
No limitado
r = +3, -0
2
TODAS LAS DIMENSIONES EN mm
Espesor del
metal base
(I =Ilimitado)
Proceso
de
Designación
soldadura de la junta
T1
T2
SMAW
TC-U9a
I
I
GMAW FCAW
TC-U9a-GF
I
I
Abertura de raíz
Preparación del bisel
Angulo
Radio del
del bisel Talón bisel
Posiciones de soldadura permitidas
R = 0 a 3 = 45° f = 3 r = 10
Todas
R = 0 a 3 =30° f = 3 r = 10
F, OH
R = 0 a 3 = 30° f = 3 r = 10
Todas
Gas de protección para FCAW
No requerido
Ver Notas (4), (5), (7), (8), (10), (11) (4), (5), (7), (8), (10), (11) (1), (4), (7), (8), (10), (11)
Figura 3.4. (continuación). Detalles de juntas con penetración completa (JPC) precalificadas.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 106
Notas de las Figuras 3.3 y 3.4.
(1) No precalificadas para soldadura por arco eléctrico con alambre macizo y protección gaseosa usando modo de transferencia cortocircuito (GMAW-S), ni GTAW.
(2) La junta está soldada de un solo lado. (3) La aplicación de cargas cíclicas limita estas juntas a la posición horizontal de soldadura. (4) Repelar la raíz hasta el metal sano antes de soldar el segundo lado. (5) Las juntas detalladas para SMAW podrán ser usadas para GMAW precalificadas, excepto
GMAW-S (transferencia en cortocircuito) y FCAW. (6) El tamaño mínimo de la soldadura (E) como se indica en la Tabla 3.4. S tal como se
especifica en los planos. (7) Si las soldaduras de filete son usadas para reforzar soldaduras con bisel en estructuras
cargadas estáticamente en juntas en L o de esquina y en T, estos deberán ser igual a 1/4 T1, pero no es necesario que exceda 10 mm. Las soldaduras con bisel en esquina y juntas en T cargadas cíclicamente, deberán estar reforzadas con soldaduras de filete iguales a 1/4 T1, pero que 10 mm. (8) Las soldaduras de bisel doble podrán tener biseles de distinta profundidad, pero la parte de
bisel menos profunda será que 1/4 del espesor correspondiente al elemento estructural más fino. (9) Las soldaduras de bisel doble podrán tener biseles de distinta profundidad, debiendo cumplir las limitaciones de la Nota 6. También el tamaño de la soldadura (E) se aplica individualmente para cada bisel. (10) La orientación de los dos elementos estructurales en las juntas podrán variar desde 135° a 180° para juntas a tope, 45° a 135° para juntas en L y 45° a 90° para juntas T. (11) Para juntas en L o esquina, la preparación del bisel exterior podrá ser en ambos o en uno solo de los elementos estructurales, con tal que la configuración básica del bisel no sea cambiada, y se mantenga una distancia adecuada al borde para soportar las operaciones de soldadura sin una fusión excesiva de los mismos. (12) El tamaño de soldadura (E) está basado en la junta soldada a ras.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 107
Figura 3.5. Detalles de juntas precalificadas para uniones tubulares T, K e Y con JPP.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 108
Figura 3.5. (Continuación). Detalles de juntas precalificadas para uniones tubulares T, K e Y con JPP.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 109
Notas (1) t = espesor de la parte más delgada. (2) Biselado excepto en las zonas de transición y talón. (3) Abertura de raíz de 0 a 5 mm . (4) No precalificado por debajo de 30°. (5) Tamaño de soldadura (garganta efectiva) tw t ; considera reducción dimensión Z. (6) Cálculos deberán ser hechos para un largo de cateto menor que 1,5 t . (7) Para secciones rectangulares, la preparación de la junta para transiciones en esquina deberá proveer una transición suave de un detalle a otro. La soldadura deberá ser llevada en forma continua alrededor de las esquinas, con las esquinas totalmente rellenadas, los comienzos y finales de soldaduras entre caras planas. (8) Ver el Capítulo 2 para definición de ángulo diedro local, . (9) W.P. = punto de trabajo (punto teórico de contacto).
Figura 3.5. (Continuación). Detalles de juntas precalificadas para uniones tubulares T, K e Y con JPP.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 110
Notas (1) Detalles A, B, C, D se deberán aplicar como se muestra en la Figura 3.8. y todas las notas de la Tabla
3.6. (2) La preparación de la junta para transiciones en esquina deberá proveer una transición suave de un
detalle a otro. La soldadura debe ser llevada en forma continua alrededor de las esquinas, con estas totalmente rellenadas y los inicios y cortes de arco dentro de las caras planas. (3) Las referencias a la Figura 3.8. incluyen las Figuras 3.9. y 3.10. según se adecue al espesor
Figura 3.6. Detalles de juntas precalificadas para uniones tubulares T, K e Y con JPC.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 111
Tabla 3.6. Dimensiones de junta y ángulos de bisel precalificadas para soldaduras con JPC, en uniones tubulares T, Y, y K, realizadas con procesos SMAW, GMAW-S y FCAW
Dimensiones de junta y ángulos de bisel precalificadas para soldaduras con JPC, en uniones tubulares T, Y, y
K, realizadas con procesos SAMW, GMAW-S y FCAW
Detalle A =180° - 135°
Detalle B =150° - 50°
Detalle C =75° - 30° (2)
Detalle D = 40° - 15° (2)
Preparación del extremo máx.
--------
90° (1)
(Nota 1)
()
mín.
--------
10°
10°
ó 45° para > 105°
FCAW-S GMAW-S FCAW-S GMAW-S (Nota 3)
SMAW (4) FCAW-G (5)
SMAW (4) FCAW-G (5)
W máx.
Presentación o abertura de raíz (R)
máx.
5 mm
6 mm
6 mm para > 45° FCAW-C
SMAW (1) 8 mm para 45°
3 mm 5 mm
25°-40° 15°-25°
mín.
2 mm
2 mm
2 mm
2 mm
3 mm
30°-40°
No hay
No hay
limite mín. limite mín.
GMAW –C 6 mm FCAW-G (2) 10 mm
25°-30° 20°-25°
para
para
13 mm
15°-20°
90°
120°
Angulo incluido
máx.
90°
60° para 105°
40°; si es mayor usar Detalle B
de la Junta mín.
45°
37,5 °; si es menor usar Detalle C
1/2
Soldadura completada
tw
tb
tb / sen L pero no es necesario que
exceda 1,75 tb
tb para > 90°
tb / sen para < 90°
tb / sen pero no es necesario que exceda 1,75 tb La soldadura puede ser recubierta para alcanzar esto
2 tb
Notas
(1) De otra manera como sea necesario para obtener el requerido.
(2) No precalificado para ángulos () menor que 30°.
(3) Las pasadas iniciales de soldadura de respaldo discontinuadas hasta que el ancho del bisel (W) serán suficientes para
asegurar una soldadura; el ancho necesario de la soldadura con bisel (W) es provisto por la soldadura de respaldo.
(4) Estos detalles de raíz se aplican para SMAW y FCAW-S (tubular autoprotegido).
(5) Estos detalles de raíz se aplican para GMAW-S ( transferencia cortocircuito) y FCAW-G (tubular con protección gaseosa).
Figura 3.7. Definiciones y selecciones de detalles precalificados para uniones tabulares T, K e Y con JPC.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 112
Tabla 3.7. Requerimientos para una EPS precalificada (6)
Variable
Posición
Tipo de Soldadura
SMAW
Unico Alambre
SAW (4) Alambres en
Paralelo
Alambres Múltiples
GMAW / FCAW (7)
Máximo
Bajo Mano {plana}
Filete (Nota 1) 8 Bisel (Nota 1) 6 Pasada de raíz 5
6
3, 2
diámetro del Horizontal
Filete
6
6
electrodo
Bisel
5
Requiere Ensayos de Calificación de la
3,2
[mm]
EPS
Vertical
Todas
5 (Nota 2)
2,4
Sobre cabeza Todas
5 (Nota 2)
2
Todas
Filete
1000
1200
Pasada de raíz
en soldadura con bisel con
700
Corriente de
soldadura máxima [A]
Todas
apertura Pasada de raíz en soldadura con bisel sin apertura Pasadas de relleno soldadura con bisel
Dentro del rango de operación recomendado por el fabricante del metal de aporte
900 1200
Ilimitado
Dentro del rango de operación recomendado por el fabricante del metal de aporte
Pasadas de
terminación soldadura con
Ilimitado
bisel
Máximo Plana espesor de Horizontal
10 8
Ilimitado
10 8
pasada de Vertical
Todas
12
12
raíz (Nota 4) Sobre cabeza
8
8
[mm]
Máximo
espesor de pasada de
Todas
Todas
5
6
Ilimitado
6
relleno [mm]
Máximo Plana
10
Ilimitado
12
tamaño de Horizontal pasada única
8
de soldadura Vertical
Filete
12
8
8
12
10
12
de filete Sobre cabeza
(Nota 3)
8
8
[mm]
Electrodos
Ancho máximo de la
capa en pasada única
[mm]
Todas (para GMAW y FCAW) F y H (para SAW)
Abertura de raíz > 12 o
Cualquier ancho W de la
Capas separadas
Capas separadas si
desplazados lateralmente o capas separadas
Capas separadas con electrodos
Capas separadas
Si W > 25 capas
Capas separadas
Nota 5
capa
W > 16 en paralelo si separadas
W > 16
Notas:
(1) Excepto pasadas de raíz.
(2) 4 mm para EXX14 y electrodos de bajo hidrógeno.
(3) Ver el artículo 3.7.3. para requerimientos de soldaduras sin pintar y expuestas (aceros resistentes a la intemperie)
(4) Ver el artículo 3.7.2. para limitaciones ancho/profundidad.
(5) En las posiciones F, H, OH, para no tubulares, se usarán capas separadas cuando el ancho de la capa sea W >16 mm. En
la posición vertical para no tubulares ó 5G, 6G para tubulares, se usarán capas separadas cuando el ancho sea W >25
mm
(6) Las áreas sombreadas indican no-aplicabilidad.
(7) GMAW modo de transferencia cortocircuito (GMAW-S) no está precalificado.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 113
Notas: (1) Ver la Tabla 3.6. para las dimensiones tw , L, R, W, , . (2) Perfil de soldadura plana estándar mínima como se muestra por la línea llena. (3) Perfil cóncavo, es también aplicable como se muestra por líneas discontinuas. (4) Convexidad, solape, etc. están sujetos a las limitaciones del artículo 5.24. (5) Espesor del montante o diagonal, tb, está sujeto a limitaciones del Capítulo 2.
Figura 3.8. Detalles de juntas precalificadas para soldaduras con bisel y JPC en uniones tubulares T, K e Y – Perfiles de soldadura planos estándares para espesor limitado.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 114
Notas: (1) Los esquemas ilustran perfiles de soldadura alternativos estándares con filete de terminación. (2) Ver el Capítulo 2 para rangos de espesor tb aplicables. (3) Mínimo tamaño de filete de soldadura, F = tb /2, también sujeto a los límites de la Tabla 2.1. (4) Ver la Tabla 3.6. para las dimensiones tw, L, R, W, , . (5) Convexidad y solape, etc. están sujetos a las limitaciones del artículo 5.24. (6) Perfil cóncavo, es también aceptable como se muestra por líneas discontinuas.
Figura 3.9. Detalles de juntas precalificadas para soldaduras con bisel y JPC en uniones tubulares T, K e Y – Perfiles de soldadura con filete de terminación para espesor intermedio.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 115
Nota: (1) Ver la Tabla 3.6. para las dimensiones tw, L, R, W, , .
Figura 3.10. Detalles de juntas precalificadas para soldaduras con bisel y JPC en uniones tubulares T, K e Y – Perfiles de soldadura cóncavos mejorados para secciones pesadas o bajo cargas de fatiga.
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Cap. 3 - 116
Notas: (1) (En), (E’n) = Las gargantas efectivas dependen de la magnitud de la abertura de raíz (R) (ver el artículo 5.22.1. (n) representa de 1 hasta 5. (2) t = espesor del elemento estructural más fino. (3) No precalificado para soldadura GMAW-S, transferencia en cortocircuito. (4) Detalle D. Aplicar la medida Z de la Tabla 2.2 para determinar la garganta efectiva. (5) El Detalle D no está precalificado para menos de 30°. Para calificación de soldadores, ver la Tabla 4.8.
Figura 3.11. Detalles de juntas oblicuas precalificadas (no tubulares).
3.14. FORMULARIO PARA LA ELABORACIÓN DE UNA EPS
La elaboración de una EPS se efectuará siguiendo los lineamientos ejemplificados en el modelo de formulario correspondiente que se presenta en el Anexo VI.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 3 - 117
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 3 - 118
CAPÍTULO 4. CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS (EPS), SOLDADORES Y OPERADORES DE SOLDADURA
4.1. CAMPO DE VALIDEZ
Este Capítulo cubre los requerimientos para ensayos de calificaciones de especificaciones de procedimientos de soldadura (EPS) y personal de soldadura.
Específicamente comprende la calificación de la EPS, que no esté clasificada como precalificada de acuerdo con el Capítulo 3 de este Reglamento, y los ensayos de calificación de habilidad requeridos por el Reglamento para determinar la habilidad del soldador, operador, o soldador punteador para producir soldaduras sanas.
4.2. REQUERIMIENTOS GENERALES
En este artículo se describen los requerimientos para ensayos de calificación de especificación de procedimiento de soldadura (EPS) y personal de soldadura (definido como soldadores, operadores, soldador punteador).
4.2.1. Especificación del procedimiento de soldadura (EPS)
Excepto para EPS precalificadas en conformidad con el Capítulo 3, una EPS para uso en soldadura de producción deberá ser calificada de acuerdo con este Capítulo y las normas IRAM-IAS U500 164-1, 164-2 y 164-3. El proceso de calificación podrá ser realizado por el contratista o a través de Entes de Calificación y Certificación habilitados de acuerdo con la norma IRAM-IAS U 500-138. La calificación de un procedimiento de soldadura debe ser aprobada por un Inspector de Soldadura certificado bajo la norma IRAM-IAS U 500-169 (Nivel II o III) contratado para la obra en cuestión, o por un Ente de Calificación y Certificación de Soldadores u Operadores (Norma IRAM-IAS U 500-138).
Sólo la aprobación (firma y sello) de la Especificación del Procedimiento de Soldadura deberá ser realizada por el Ingeniero responsable, pero el diseño o desarrollo del EPS deberá ser realizado por un Ingeniero en Soldadura diferente del desigando como responsable (Capítulo 1, párrafo 1.3.1).
Cualquiera de las dos formas de calificación se especificará en los documentos de contrato. La utilización por parte del contratista de documentación EPS que ha sido calificada y que cuenta con los correspondientes RCP podrá ser utilizada para diferentes trabajos u obras siempre y cuando sean verificadas y aprobadas para su aplicación por el Ingeniero responsable o por un Ente habilitado.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 119
4.2.1.1. Requerimientos de ensayos de impacto
Cuando se lo requiera a través de los documentos de contrato o especificaciones, se deberán incluir los ensayos de impacto en la calificación de la EPS. Los ensayos de impacto, requerimientos y procedimiento deberán estar en conformidad con las disposiciones del Anexo III de este Reglamento, o como se especifica en los documentos de contrato.
4.2.2. Calificación de habilidad del personal de soldadura
Los soldadores, operadores y soldador punteador que usen los procesos de soldadura por arco con electrodo revestido (SMAW), soldadura por arco sumergido (SAW), soldadura por arco con protección gaseosa o semiautomática con alambre macizo (GMAW), soldadura por arco con alambre o semiautomática con alambre tubular con o sin protección gaseosa (FCAW-G o -S), soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección gaseosa (GTAW), soldadura por electroescoria y soldadura por electrogas, deberán estar calificados por medio de los ensayos aplicables en el Capítulo 4 de este Reglamento y la norma IRAM-IAS U500-96. El proceso de calificación de soldadores u operadores de soldadura deberá ser realizado solo a través de un Ente de Calificación y Certificación de Soldadores u Operadores de Soldadura, según los requerimientos que fija la norma IRAM-IAS U 500-138.
4.2.2.1. Calificación previa
Este Reglamento permite aceptar, con la aprobación del Ingeniero responsable, y con la evidencia adecuadamente documentada, la calificación previa de habilidad de soldadores, operadores y soldadores punteadores realizada ante un Ente habilitado de acuerdo con la norma IRAM-IAS U 500-138.
En todos los casos se deberá verificar, además de la vigencia de la calificación, que la misma se corresponda con los requerimientos especificados para las soldaduras de producción de acuerdo con el Capítulo 4 de este Reglamento.
4.2.2.2. Responsabilidad de calificación
Cada Fabricante o Contratista será el responsable por la calificación de soldadores, operadores y soldadores punteadores, debiendo realizarlas en un Ente de Calificación y Certificación de Soldadores u Operadores de Soldadura de acuerdo con la norma IRAMIAS U 500-138.
4.2.3. Período de efectividad
4.2.3.1. Soldadores, operadores y soldadores punteadores
La vigencia de la calificación y certificación del soldador, operador o soldador punteador, tal como se especifica en este Reglamento, se deberá considerar de acuerdo con lo establecido en la norma IRAM-IAS U 500-96, salvo que exista alguna razón específica que cuestione la habilidad de un soldador u operador calificado.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 120
4.3. REQUERIMIENTOS COMUNES PARA LA CALIFICACIÓN DE EPS Y HABILIDAD DEL PERSONAL DE SOLDADURA
4.3.1. Edición aplicable
Las calificaciones deberán ser realizadas con los requerimientos de la última edición del Capítulo 4 de este Reglamento y las correspondientes normas IRAM involucradas.
4.3.2. Envejecimiento
Cuando lo permita la especificación del metal de aporte y lo requiera el Ingeniero responsable, todas las probetas de ensayos de calificación podrán ser sometidas a un tratamiento de envejecimiento térmico en un rango de temperaturas entre 95°C y 105°C por 48 2 horas.
4.3.3. Registros
El Fabricante o Contratista deberá mantener los registros de los resultados de los ensayos, los cuales deberán estar disponibles para toda persona autorizada a verificarlos.
4.3.4. Posiciones de las soldaduras
Las soldaduras podrán ser calificadas como: plana (F), horizontal (H), vertical (V), y sobrecabeza (OH), de acuerdo con las definiciones mostradas en las Figuras 4.1 y 4.2. Las posiciones de las probetas de soldadura para ensayos se muestran en las siguientes Figuras:
(1) Figura 4.3. (soldaduras con bisel en chapa) (2) Figura 4.4. (soldaduras con bisel en caño) (3) Figura 4.5. (soldaduras de filete en chapa) (4) Figura 4.6. (soldaduras de filete en caño)
4.4. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (EPS)
4.4.1. Posiciones calificadas de la soldadura para la producción
Las posiciones de soldadura para la producción, calificadas por una EPS, deberán estar de acuerdo con los requerimientos de la Tabla 4.1.
4.4.2. Tipos de ensayos para calificación
El tipo y cantidad de ensayos requeridos para calificar una EPS en un espesor, diámetro, o ambos, deberá estar de acuerdo con la Tabla 4.2. (JPC), Tabla 4.3. (JPP) ó Tabla 4.4. (filete).
Los requerimientos de inspección visual, END y ensayos mecánicos se encuentran en los siguientes artículos:
Inspección visual (ver el artículo 4.4.6.1.) No destructivo (ver el artículo 4.4.6.2.) Plegado de cara, de raíz y lateral (ver el artículo 4.4.6.3.) Tracción en sección reducida (ver el artículo 4.4.6.3.) Macroataque (ver el artículo 4.4.6.4.).
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 121
Posición Plana, bajo mano Horizontal Sobrecabeza Vertical
Tabulación de posiciones de soldaduras con bisel
Referencia en el diagrama A B
Angulo de inclinación 0° hasta 15° 0° hasta 15°
C
0° hasta 80°
D
15° hasta 80°
E
80° hasta 90°
Rotación de la cara
150° hasta 210°
80° hasta 150° 210° hasta 280°
0° hasta 80° 280° hasta 360° 80° hasta 280°
0° hasta 360°
Notas: (1) (2) (3)
El plano de referencia horizontal es tomado siempre como el que está debajo de la soldadura bajo consideración. El ángulo de inclinación es medido desde el plano de referencia horizontal hacia el plano de referencia vertical. El ángulo de rotación de la cara es determinado por la línea perpendicular a la cara teórica de la soldadura que pasa a través del eje de la soldadura. La posición de referencia (0°) de rotación de la cara apunta invariablemente en dirección opuesta a aquella en que el ángulo del eje crece. Cuando se mira al punto P, el ángulo de rotación de la cara de la soldadura se mide en la dirección horaria desde la posición de referencia (0°).
Figura 4.1. Posiciones de soldaduras con bisel.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 122
Posición Plana, bajo mano Horizontal Sobrecabeza Vertical
Tabulación de posiciones de soldaduras de filete
Referencia en el diagrama A B
Ángulo de inclinación 0° hasta 15° 0° hasta 15°
C
0° hasta 80°
D
15° hasta 80°
E
80° hasta 90°
Rotación de la cara
150° hasta 210°
125° hasta 150° 210° hasta 235°
0° hasta 125° 235° hasta 360° 125° hasta 235°
0° hasta 360°
Figura 4.2. Posiciones de soldaduras de filete.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 123
4.4.3.Tipos de soldadura para calificación de EPS
A los fines de la calificación de la EPS, los tipos de soldadura se deben clasificar como sigue:
(1) Juntas con bisel de penetración completa (JPC) para uniones no tubulares (ver el artículo 4.5.).
(2) Juntas con bisel de penetración parcial (JPP) para uniones no tubulares (ver el artículo 4.6.).
(3) Juntas de filete para uniones tubulares y no tubulares (ver el artículo 4.7.). (4) JPC para uniones tubulares (ver el artículo 4.8.). (5) JPP para uniones tubulares T, Y, K y a Tope (ver el artículo 4.9.). (6) Soldaduras en botón (tapón) y ranura (ojal) para uniones tubulares y no tubulares
(ver el artículo 4.10.).
Figura 4.3. Posiciones de chapas de ensayo para soldaduras con bisel.
4.4.4. Preparación de la EPS
El Fabricante o Contratista deberá preparar la EPS escrita que especifique todas las variables esenciales aplicables, a las que se hace referencia en el artículo 4.4.5. Los valores específicos para las variables de la EPS deberán ser obtenidos del registro de calificación del procedimiento (RCP), que es el documento escrito que confirma la calificación de la EPS en forma satisfactoria.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 124
Figura 4.4. Posiciones de ensayo de caño o tubo para soldaduras con bisel.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 125
4.4.5. Variables esenciales
4.4.5.1. SMAW, SAW, GMAW, GTAW y FCAW
Los cambios que se efectúen más allá de los límites de las variables esenciales del RCP para los procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW y FCAW mostrados en las Tablas 4.5. y 4.6., deberán requerir recalificación de la EPS.
4.4.5.2. Soldadura por electroescoria (EEW) y electrogas (EGW) (*)
Para cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS en los procesos de EGW y EEW ver la Tabla 4.7.
(*) Nota: Hasta tanto se disponga de las normas IRAM correspondientes a su definición de procesos de soldadura y sus correspondientes siglas, se utilizarán las siglas establecidas por ANSI-AWS
4.4.5.3. Calificación de metal base
Los metales base incluidos en la Tabla 3.1. que estén sujetos a ensayos de calificación de la EPS podrán calificar otros grupos de metales base de acuerdo con la Tabla 4.8. Los metales base no incluidos en la Tabla 3.1. deberán ser calificados en conformidad con el Capítulo 4.
4.4.6. Métodos de ensayo y criterios aceptables para calificación de la EPS
Los ensayos de soldadura para calificación se deberán realizar con probetas preparadas en la forma de chapa, caño o tubo de acuerdo con lo especificado en las Figuras 4.7. a 4.11., (cualquiera de las que sea aplicable). Las probetas para ensayos deberán ser preparadas de acuerdo con las Figuras 4.12., 4.13., 4.14. y 4.18., según corresponda.
4.4.6.1. Inspección visual
Para obtener una calificación aceptable, las soldaduras deberán cumplir con los siguientes requerimientos:
(1) La soldadura deberá estar libre de fisuras. (2) Todos los cráteres deberán ser llenados hasta completar la sección transversal de
soldadura. (3) La cara de la soldadura deberá estar al ras con la superficie del metal base o
deberá emerger suavemente del metal base. La socavación deberá ser menor o igual que 1 mm. La convexidad de la cara de la soldadura deberá ser menor o igual que 3 mm. (4) La raíz de la soldadura deberá ser inspeccionada y no se deberán verificar evidencias de fisuras, fusión incompleta o penetración inadecuada de la junta. Se permitirá una superficie cóncava de la raíz dentro de los límites indicados en el punto (5), con tal que el espesor total de la soldadura sea igual o mayor que el del metal base. (5) La máxima concavidad de la raíz deberá ser 2 mm y la convexidad de raíz por penetración deberá ser 3 mm. Para uniones tubulares T, K e Y, el sobreespesor de raíz por penetración es considerado deseable y no debe ser causa de rechazo.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 126
4.4.6.2. Ensayos no destructivos
Antes de preparar las probetas para ensayos mecánicos, la probeta soldada en chapa, caño o tubo correspondiente a la calificación deberá ser sometida a una END para determinar si verifica el siguiente criterio de aceptación de este Reglamento:
4.4.6.2.1. Ensayos radiográficos o de ultrasonido
Se deberán utilizar tanto los ensayos radiográficos (RI) o ultrasónicos (US). Todo el largo de la soldadura en probetas planas o de chapas, excepto los largos descartados en cada extremo, deberá ser examinado de acuerdo con el Capítulo 6 de este Reglamento. Para probetas tubulares, toda la circunferencia de la soldadura terminada deberá ser examinada de acuerdo con el mencionado Capítulo 6.
Figura 4.5. Posiciones de ensayo de chapa para soldaduras de filete.
4.4.6.2.2. Criterio de aceptación para US o RI
Para una calificación aceptable de la soldadura, aplicando los ensayos radiográficos u ultrasónicos, los resultados deberán estar conformes a los requerimientos del Capítulo 6 de este Reglamento.
4.4.6.3. Ensayos mecánicos
4.4.6.3.1. Probetas de plegado de raíz, cara y lateral (ver la Figura 4.12. para plegado de cara y raíz, y la Figura 4.13. para plegado lateral)
Cada probeta deberá ser sometida a un ensayo de plegado guiado de acuerdo con los requerimientos mostrados de las Figuras 4.15. a 4.17.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 127
La probeta deberá ser ubicada en la matriz de guía con la soldadura centrada en la abertura. Las probetas de plegado de cara deberán ubicarse con la cara dirigida hacia la abertura. Las probetas de plegado de raíz y probetas para soldadura de filete deberán ser ubicadas con la raíz dirigida hacia la abertura. Las probetas de plegado lateral deberán ser ubicadas con el lado que muestre la mayor discontinuidad, si hay alguna, hacia la abertura.
El punzón debe forzar la probeta dentro de la matriz hasta que la probeta llegue a la forma de un perfil U. La soldadura y las zonas afectadas por el calor deben estar centradas y ubicadas completamente dentro de la porción plegada (curvada) de la probeta después del ensayo. Cuando se use plegado sobre un rodillo fijo, la probeta deberá ser fijada firmemente en uno de sus extremos de manera que no haya deslizamiento de ella durante la operación de plegado. Las probetas deben ser retiradas del rodillo fijo cuando el rodillo exterior haya sido movido 180° desde la posición inicial.
Figura 4.6. Posiciones para ensayo de tubos o caños para soldadura de filete.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 128
Tabla 4.1. Calificación de EPS – Posiciones de soldadura para la producción calificadas con ensayos de chapa, caño o tubo de sección circular o rectangular
Ensayos de Calificación
Soldadura de Chapa Calificada para Producción
Soldadura de Caño o Tubo Calificada para Producción
Soldadura de Tubo de Sección Rectangular Calificada para Producción
Tipo de Soldadura
JPC con Bisel 1
C H A P Filete (1) A
Posiciones 1G (2) 2G (2) 3G (2) 4G (2)
1F
2F
3F
4F
Bisel JPC F F, H V OH
Bisel JPC F F, H V OH
Filete (9) F F, H V OH F F, H V OH
A Tope con Bisel
JPC
JPP
F
F
F, H
F, H
V
V
OH
OH
Bisel T, Y, K
JPC
JPP
Filete (9) F F, H V OH F F, H V OH
A Tope con Bisel
JPC
JPP
F
F
F, H
F, H
V
V
OH
OH
Bisel T, Y, K
JPC
JPP
Filete (9) F F, H V OH F F, H V OH
Botón y Ranura
T CJP con U Bisel B U L A R Filete
1G Rotada 2G 5G
(2G+5G) 6G 6GR
1F Rotado 2F
2F Rotada
F F, H F, V, OH Todas Todas Todas (4)
F F, H F, V, OH Todas Todas Todas
Califican para Soldadura de botón (tapón) / Ranura (ojal) solo en las Posiciones Ensayadas
F F, H F, V, OH Todas Todas Todas F F, H F, H
F (3)
F
(F, H) (3)
F, H
(F, V, OH) (3) F, V, OH
Todas (3)
Todas
Todas (3) Todas
Todas (3)
Todas
Todas (5) Todas (5)
F
F, H
F, V, OH Todas (7) Todas (7) Todas
F F, H F, V, OH Todas Todas Todas F F, H F, H
F (3)
F
(F, H) (3) F, H
(F, V, OH) (3) F, V, OH
Todas (3) Todas
Todas (3) Todas
Todas (3) Todas
Todas (6) Todas (6)
F
F, H
F, V, OH Todas (7,8) Todas (7,8) Todas
F F, H F, V, OH Todas Todas Todas F F, H F, H
4F
F, H, OH
F, H, OH
F, H, OH
5F
Todas
Todas
Todas
JPC – Junta de Penetración Completa
JPP – Junta de Penetración Parcial
Notas:
(1) Califica para un eje de soldadura con una línea esencialmente recta, incluyendo soldadura a lo largo de una línea paralela al eje de un tubo (caño) circular.
(2) Califica para soldaduras circunferenciales en tubos de un diámetro exterior nominal mayor o igual a 600 mm.
(3) Los detalles de juntas a tope de producción, sin respaldo o repelado de raíz, requieren ensayos de calificación con un detalle de la junta según se mustra en la Figura 4.24.
(4) Limitado a detalles de juntas precalificadas.
(5) Para JPC de producción en uniones T, Y y K, que están de acuerdo con las Figuras 3.8., 3.9. ó 3.10. y la Tabla 3.6., usar el detalle de la Figura 4.27. para los ensayos.
(6) Para JPC de producción en uniones T, Y, y K, que están de acuerdo con las Figuras 3.6. y la Tabla 3.6., usar el detalle de las Figuras 4.27. y 4.28., o alternativamente ensayar la junta de la
Figura 4.27. y cortar las probetas para macroataque de las esquinas mostradas en la Figura 4.28.
(7) Para JPP de producción en uniones T, Y, y K, que están con las Figura 3.5., usar el detalle de la Figura 4.24. o Figura 4.25.
(8) Para uniones de tubos o caños de sección rectangular alineados con radios de esquina menores que dos veces el espesor del elemento estructural principal.
(9) Las soldaduras de filete en uniones de producción T, Y, K, deben estar de acuerdo con la Figura 3.2. La calificación de la EPS debe estar de acuerdo con el artículo 4.7.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 129
Tabla 4.2. Calificación de EPS – soldaduras con bisel JPC: Cantidad y tipo de las probetas de ensayo. Rango de espesor y diámetro calificado
Calificación de EPS – Soldaduras con bisel JPC: Cantidad y tipo de las probetas de ensayo. Rango de espesor y diámetro calificado
1. Ensayo en chapa (1, 2)
Espesor nominal (3 ,4)
calificado en chapas,
Cantidad de probetas
tubos o caños, mm
Tracción
con probeta
Espesor (T) de sección
Plegado Plegado
nominal de la reducida Plegado de de cara lateral
chapa para
(ver Fig. raíz (ver (ver Fig. (ver Fig.
ensayo, mm
4.14)
Fig. 4.12) 4.12)
4.13)
Mín.
Máx.
3 T 10
2
2
2
3
2T
10 < T < 25
2
4
3
2T
25
2
2. Ensayos en tubo o caño (1, 7)
4
3
Ilimitado
Cantidad de probetas
Espesor Nominal (3,4) Calificado en
Chapas, Tubos o
Diámetro o tamaño
Tracción Plegado Plegado Plegado Diámetro (5)
Caños, mm
nominal del
Espesor con sección de raíz de cara lateral
nominal
tubo o caño
nominal de reducida (ver Fig. (ver Fig. (ver Fig. calificado del
para ensayo, la pared, T, (ver Fig.
4.12)
4.12)
4.13) caño o tubo,
mm
mm
4.14)
mm
Mín
Máx
Ensayos de
3 T 10
2
tubos o caños del
< 600
10 < T< 25
2
tipo
fabricados
T 20
2
según
medidas o
3 T 10
2
no estándares
600
10 < T < 25
2
T 20
2
2
2
Diám. de ensayo
3
2T
4
Diám. de ensayo
T/2
2T
4
Diám. de ensayo
10 Ilimitado
2
2
Diám. de ensayo
3
2T
4
600
T/2
2T
4
600
10 Ilimitado
Ensayos de 50 mm DE x 6 mm T ó
tubos o
75 mm DE x 6 mm T
2
2
2
19 DE 100
3
20
caños
150 mm DE x 14 mmT ó
estándares 200mm DE x 12 mm T
2
4
3. Ensayos en soldadura con proceso por electroescoria y electrogas (1, 8)
DE 100
5
Ilimitado
Espesor nominal
Cantidad de Probetas
calificado en chapa, mm
Tracción Tracción
Espesor
con sección en metal de Plegado
nominal de la
reducida soldadura lateral Ensayos
chapa para
(ver Fig. (ver Fig. (ver Fig.
de
ensayo
4.14)
4.18)
4.13) impacto Mín.
Máx.
T
2
1
4
Nota 6
0,5T
1,1T
Notas:
(1) Todas las soldaduras de ensayo de chapas, caños o tubos deben ser inspeccionadas visualmente (ver el artículo 4.4.6.1) y
sujetos a END (ver el artículo 4.4.6.2.) Debe requerirse un ensayo de chapa, tubo o caño para cada posición calificada.
(2) Ver las Figuras 4.10. y 4.11. para los requerimientos de ensayo de chapas.
(3) Para soldaduras sin preparación de bordes (sin bisel), que están calificadas sin respaldo, el espesor máximo calificado debe
estar limitado al espesor de ensayo en chapa.
(4) La calificación de soldadura con bisel de JPC en cualquier espesor o diámetro califica a cualquier tamaño de soldadura de
filete o de bisel con JPP, para cualquier espesor. No obstante para JPP observar lo indicado en el artículo 4.6.3.
(5) Una calificación con cualquier diámetro de caño o tubo de sección circular califica a todas las dimensiones (ancho y altura) de
sección rectangular.
(6) Si están especificados, los ensayos de impacto deberán estar de acuerdo con lo indicado en el Anexo III.
(7) Ver la Tabla 4.1. para los detalles de bisel requeridos para la calificación de juntas a tope tubulares en uniones T, Y, K.
(8) Ver la Figura 4.9. para requerimientos de chapa.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 130
Tabla 4.3. Calificación de EPS – Soldaduras con bisel JPP: Cantidad y tipo de las probetas de ensayo. Rango de espesor calificado
Calificación de EPS – Soldaduras con bisel JPP: Cantidad y tipo de las probetas de ensayo. Rango de espesor calificado
Profundidad del bisel para ensayo, T, mm
Macroataque para tamaño de soldadura
(E) 4.6.2. 4.6.3. 4.6.4.
Cantidad de probetas (1) (2)
Tracción con sección
reducida (ver Fig.
4.14.)
Plegado de raíz (ver Fig. 4.12.)
Plegado de cara (ver Fig. 4.12.)
Plegado lateral (ver Fig. 4.13.)
Rangos de calificación (3), (4)
Espesor nominal
calificado en chapas,
Profundidad
tubos o caños, mm
del bisel
Mín
Máx
3 < T < 10
3
2
2
2
T
3
2T
10 T 25
3
2
4
T
3
Ilimitado
Notas: (1)
(2)
(3) (4)
Debe requerirse una chapa, tubo o caño para ensayo, por posición. Para ensayo de chapa, ver las Figuras 4.10. o 4.11. En la calificación se utilizarán los detalles de biseles con JPP para producción. Si fuera necesario utilizar soldadura de JPP con bisel en J o 1/2 V para juntas en T, o bisel en V o en U para juntas en L, la junta a tope debe tener una chapa temporaria restrictiva en el plano de la cara recta (en escuadra), para simular una configuración de junta T. Ver los requerimientos de diámetro de tubo o caño para calificación de la Tabla 4.2. Cualquier calificación con JPP calificará también cualquier tamaño de soldadura de filete en cualquier espesor.
Tabla 4.4. Calificación de EPS – Soldaduras de Filete: Cantidad y tipo de las probetas de ensayo. Rango de espesor calificado
Calificación de EPS – Soldaduras de Filete: Cantidad y tipo de las probetas de ensayo. Rango de espesor calificado
Probetas de ensayo requeridas (2)
Tamaños calificados
Cantidad de
Macroataque Tracción en el
metal de
Plegado
Espesor (1)
Probeta
Tamaño de soldaduras
4.7.1 y
soldadura (ver lateral (ver chapa/tubo o Tamaño de
de ensayo
filete
para EPS
4.4.6.4
Fig. 4.18) Fig. 4.13)
caño
filete
Ensayo T en chapa (Figura 4.19)
Pasada única, tamaño max. a ser usado en
construcción
Pasada múltiple tamaño min. a
1 en cada posición a ser
usada
1 en cada posición a ser
3 caras 3 caras
que el mayor
Ilimitado
ensayado,
pasada única
que el
Ilimitado
menor
ensayado,
ser usado en
usada
pasada
construcción
múltiple
Ensayo T para tubo o caño (3) (Figura 4.20)
Pasada única, tamaño max a ser usado en construcción
Pasada múltiple tamaño min a ser usado en construcción
1 en cada posición a ser
usada (ver Tabla 4.1.)
1 en cada posición a ser
usada (ver Tabla 4.1.)
3 caras (excepto para
4F y 5F, se requieren 4
caras)
3 caras (excepto para
4F y 5F, se requieren 4
caras)
que el mayor
Ilimitado ensayado,
pasada única
que el
Ilimitado
menor
ensayado,
pasada
múltiple
Ensayo
Califica para los consumibles
de bisel (Figura
1 en position 1G
de soldadura a ser usados en
1
2
el ensayo T
4.23.)
Notas:
(1) El espesor mínimo calificado es 3 mm.
(2) Todos los ensayos de chapas, caños o tubos deberán ser inspeccionados visualmente de acuerdo con el artículo
4.4.6.1.
(3) Ver Tabla 4.2. (2) para calificación de diámetro de tubo.
(4) Cuando los comsumibles de soldadura usados no están conformes a las disposiciones para precalificación del
Capítulo 3 de este Reglamento o la EPS que usa los consumibles de soldadura propuestos no fue establecida por el
contratista, en concordancia con los artículos 4.5. ó 4.6., deberá soldarse una chapa de ensayo con bisel de JPP de
acuerdo con el artículo 4.5.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 131
Tabla 4.5. Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW
Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW
Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación
Soldadura por arco con electrodo revestido o
Soldadura manual (SMAW )
Proceso
Soldadura por Soldadura por
arco con
arco con
alambre macizo alambre
y protección
tubular
gaseosa o o soldadura
Soldadura semiaut. con
semiaut. con alambre
Soldadura por alambre
tubular
arco sumergido macizo
(SAW)
(GMAW)
(FCAW)
Soldadura por arco
con electrodo
de tungsteno
y protección gaseosa
(GTAW)
Metal de aporte 1) Incremento en la clasificación de
resistencia del metal de aporte 2) Cambio de electrodo SMAW de bajo
hidrógeno a electrodo que no es de bajo hidrógeno 3) Cambio de una clasificación de electrodo o clasificación fundente- electrodo a cualquier otra clasificación1 4) Cambio a una clasificación de electrodo o clasificación fundente-electrodo no cubierta por:
5) Adición o supresión del metal de aporte
X X
IRAM-IAS U500-601 o U500-127 (ANSI/AWS A5.1 ó A5.5)
X (Nota 2)
ANSI/AWS A5.17 ó A5.23
X
X
X
IRAM-IAS U500166 (ANSI/AWS A5.18 ó A5.28)
ANSI/AWS A5.20 ó A5.29
X
IRAM-IAS U500-166 (ANSI/AWS A5.18 ó
A5.28)
X
6) Cambio de alimentación con alambre frío a caliente o viceversa
X
7) Agragado o quita de metal de aporte
suplementario en polvo o granulado o
X
trozos de alambre
8) Incremento del metal de aporte
suplementario en polvo o granulado o
X
trozos de alambre
9) Si el contenido de aleantes del metal de
soldadura depende en gran medida del
metal de aporte suplementario en polvo,
cualquier cambio en la EPS que da como resultado un metal de soldadura
X
depositado cuyos elementos de aleación
no satisfacen los requerimientos de
composición química de la EPS.
Electrodo
10) Cambio en el diámetro nominal del electrodo por:
11) Cambio en el número de electrodos
incremento >0,8 mm
Cualquier incremento2
X
Cualquier incremento o disminución
X
Cualquier incremento
X
incremento o disminución
>1,6 mm
Parámetros eléctricos 12) Cambio en la corriente de soldadura o
amperaje A para cada diámetro usado por:
13) Cambio en el tipo de corriente (ca a cc) o polaridad y modo de transferencia (sólo GMAW)
14) Cambio en la tensión de soldadura o voltajeV para cada diámetro usado por:
A un valor no recomendado por el
fabricante
un valor no recomendado por el
fabricante del electrodo
>10% de incremento o disminución Sólo cuando se
usa un fundente activo con aleantes o material base
templado y revenido
incremento o disminución
>7%
>10% de incremento o disminución
X
incremento o disminución
>7%
>10% de
>25% de
incremento o incremento o
disminución disminución
X
incremento o incremento o
disminución disminución
>7%
>7%
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 132
Tabla 4.5. (Continuación). Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW
Tabla 4.5. (Continuación)
Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación
Parámetros eléctricos (continuación)
15) Incremento o disminución en la velocidad de alimentación del alambre para cada diámetro de electrodo (si no se controla el amperaje) :
16) Cambio en la velocidad de avance (3) (salvo que se requiera control del calor aportado) :
SMAW
17) Un incremento en el calor aportado (4) :
>10%
Gas de protección
18) Cambio en el gas de protección de un único gas a cualquier otro o a una mezcla de gases, o en la composición porcentual nominal especificada de una mezcla de gas, o a ningún gas
19) Cambio en el caudal del gas:
20) Cambio a un gas de protección no contemplado por:
Parámetros SAW
21) Cambio > 10%, ó 3 mm, cualquiera sea mayor, en el espaciado longitudinal de los arcos
22) Cambio > 10%, ó 3 mm, cualquiera sea mayor, en el espaciado lateral de los arcos
23) Incremento o disminución mayor que 10° en la orientación angular de cualquier electrodo paralelo
24) Para SAW mecanizado o automátizado, un incremento o disminución mayor que 3° en el ángulo del electrodo
25) Para SAW mecanizado o automátizado, un incremento o disminución mayor que 5° normales a la dirección del avance
General
26) Cambio en la posición, no calificada por Tabla 4.1.
X
27) Cambio en diámetro, o espesor, o ambos, no calificados por la Tabla 4.2.
X
28) Cambio en el metal base o combinación de
metales base, no listados en el RCP o
X
calificados por la Tabla 4.7.
SAW
Proceso GMAW
FCAW
GTAW
>10%
>10%
>10%
>15% de incremento o disminución
>10%
>25% de incremento o disminución
>10%
>25% de incremento o disminución
>50% de incremento
o disminución
Cualquiera
(cuando se
>10%
requieren ensayos de
impacto
Charpy-V)
x
x
x
50% de
50% de 50% de
incremento incremento incremento
20% de
20% de 20% de
disminución disminución disminución
IRAM-IAS U500166 (ANSI/AWS A5.18 ó A5.28)
ANSI/AWS A5.20 ó A5.29
X X X X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 133
Tabla 4.5. (continuación).Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW
Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación
General
Tabla 4.5. (Continuación)
SMAW
SAW
Proceso GMAW
FCAW
GTAW
29) Soldadura Vertical: Para cualquier cambio en la progresión de la pasada, de ascendente a descendente y viceversa
30) Cambio en el tipo de bisel (ejem., 1/2 V a V). Excepto la calificación de cualquier soldadura de bisel con JPC que califica para cualquier detalle de bisel que cumpla con los requerimientos de 3.12. o 3.13. así como lo dispuesto en 4.6.3. para JPP
31) Cambio de una junta con bisel a una sin preparación (sin bisel) y viceversa
32) Cambio excediendo las tolerancias de 3.12., 3.13., 3.13.4., 5.22.4.1., ó 5.22.4.2. que incluyan: a) disminución en el ángulo del bisel b) disminución en la abertura de raíz c) incremento en el talón o cara de la raíz
33) La omisión, pero no la inclusión, de respaldo o repelado de raíz
34) Disminución de la temperatura de precalentamiento (5)
35) Incremento de la temperatura entre pasadas (5)
X
X X X X >15°C
X
X X X >15°C
X
X X X X >15°C
X
X X X X >15°C
X
X
X X X >55°C >55°C
36) Disminución de la temperatura entre pasadas (5)
>15°C
>15°C
>15°C
>15°C
si se requiere ensyo de impacto
Charpy-V >55°C
37) Adición o supresión de tratamiento térmico posterior a la soldadura
X
X
X
X
X
Notas:
(1) Se permite un cambio disminuyendo la resistencia del metal de aporte sin recalificar la EPS.
(2) Para la EPS que usa fundente activo aleado, cualquier incremento o disminución en el diámetro del electrodo debe requerir
recalificación de la EPS.
(3) Los rangos de velocidad de avance para todos los tamaños de soldaduras de filete pueden ser determinados por la mayor
soldadura de filete de pasada única y la menor soldadura de filete de pasadas múltiples de los ensayos de calificación.
(4) Estas variables esenciales se aplican sólo cuando el calor aportado es un requerimiento del documento de contrato. El calor
aportado en joules/ mm debe ser calculado como H= 60 V I /v siendo:
V = voltaje del RCP
I = amperaje del RCP
v = velocidad de soldadura del RCP, en mm/ mín.
(5) La temperatura de precalentamiento o entre pasadas puede ser menor que la temperatura de precalentamiento o entre
pasadas del RCP con tal que se alcance lo dispuesto en el artículo 5.6. y en la Tabla 3.2. La temperatura del metal base no
debe ser menor que la temperatura del RCP en el momento de la soldadura.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 134
Tabla 4.6. Cambios en variables esenciales suplementarias del RCP que requieren recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW cuando se especifican requisitos de tenacidad medidos por ensayos de impacto CVN (Ensayos Charpy-V)
Cambios en variables esenciales suplementarias del RCP que requieren recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW cuando se especifican ensayos de impacto CVN (Ensayos Charpy-V)
Proceso
Soldadura por
arco con Soldadura por
alambre macizo arco con Soldadura
y protección alambre tubular por arco con
Soldadura por
gaseosa o o Soldadura electrodo de
arco con electrodo
Soldadura semiaut. con tungsteno y
revestido o Soldadura por semiaut. con alambre tubular protección
Soldadura manual
arco
alambre
gaseosa
Cambios en Variables Esenciales del RCP que
sumergido
macizo
Requieren Recalificación
(SMAW )
(SAW)
(GMAW)
(FCAW)
(GTAW)
Metal base
1) Un cambio del número de grupo
X
X
X
X
X
2) El mínimo espesor calificado es T ó 16 mm, lo
que resulte menor.Si T es menor que 6 mm el
X
minimo espesor calificado será 3 mm.
X
X
X
X
Metal de aporte
4) Cambio a una clasificación de electrodo o clasificación fundente-electrodo cubierta o no cubierta por:
IRAM-IAS U500601 o U500-
127(ANSI/AWS A5.1 ó A5.5)
IRAM-IAS ANSI/AWS U500-166 ANSI/AWS A5.17 ó A5.23 (ANSI/AWS A5.20 ó A5.29
A5.18 ó A5.28)
IRAM-IAS U500-166 (ANSI/AWS A5.18 ó
A5.28)
Posición
5) Cambio a la posición 3G vertical ascendente.
X
X
X
X
Temperatura de precalentamiento y entre pasadas
6) Un incremento mayor que 56 C en la máxima temperatura entre pasadas calificada.
X
Tratamiento térmico posterior a la soldadura
7) Un cambio en la temperatura y/o tiempo de
permanencia del tratamiento que ha sido
X
calificado.
Características eléctricas
8) Un incremento en el calor aportado o en el
volumen de metal de soldadura por unidad de longitud de la unión soldada respecto de
X
lo que ha sido calificado.
Otras variables
9) Cambio de alambre único a múltiples
alambres y viceversa.
10) En la Posicion 3G, cambio de pasada recta a pasada con oscilación.
X
11) Un cambio de múltiples pasadas por lado a una única pasada por lado.
X
12) Un cambio que exceda 20% la oscilación
en procesos mecanizados, automatizados o
robotizados.
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 135
Tabla 4.7. Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS para soldadura por electroescoria o electrogas
Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS para soldadura por electroescoria o electrogas
Cambios en Variables Esenciales del RCP que requieren Recalificación Metal de aporte 1) Un cambio significativo en el metal de aporte o la composición del metal de guía
consumible Moldes (fijos o removibles) 2) Cambio de metálico a no metálico o viceversa 3) Cambio de consumible a no consumible o viceversa 4) Reducción en cualquier dimensión de la sección transversal o área de un molde sólido no
fusionable > 25% 5) Cambio en el diseño de sólido no consumible a enfriado por agua o viceversa
Oscilación del metal de aporte
6) Cambio en la velocidad de oscilación transversal > 4 mm/s 7) Cambio en el tiempo permanencia de la oscilación transversal > 2 segundos (excepto
cuando sea necesario para compensar las variaciones de apertura de la junta) 8) Cambio en el largo de la oscilación transversal que afecta la proximidad del metal de
aporte al molde en un valor mayor que 3 mm
Suplementos del metal de aporte
9) Cambio en el área de la sección transversal de la guía tubular consumible > 30% 10) Cambio en el sistema de fundente 11) Cambio en la composición del fundente incluyendo recubrimiento de la guía consumible 12) Cambio en la carga del fundente Diámetro del electrodo / Metal de aporte
13) Incremento o disminución en el diámetro del electrodo > 0,8 mm (1/32 in.) 14) Cambio en el número de electrodos usados
Corriente de soldadura
15) Incremento o disminución de la corriente [A] >20% 16) Cambio en el tipo de corriente (CA o CC) o de la polaridad.
Tensión de arco
17) Incremento o disminución de la tensión [V] >10%
Características del proceso
Recalificación por Ensayo de
la EPS X
X
X X X
X X
Recalificación por RI o US (1)
X X X
X X X
X X
X X
18) Cambio a una combinación con otro proceso de soldadura 19) Cambio de pasada única a pasada múltiple y viceversa 20) Cambio de corriente constante a tensión constante y viceversa.
Velocidad de alimentación del alambre
21) Incremento o disminución en la velocidad de alimentación del alambre > 40%
X X
X
X
Velocidad de Soldadura
22) Incremento o disminución en la velocidad de soldadura (si no es una función automática del
largo del arco o velocidad de deposición) > 20% (excepto cuanto sea necesario para
X
compensar la variación de la abertura de junta)
Protección del electrodo (soldadura por electrogas)
23) Cambio en la composición del gas de protección en uno de sus componentes > 5% del flujo total
X
24) Incremento o disminución en la velocidad total del flujo de protección > 25%
X
Posición de Soldadura
25) Cambio en la posición vertical > 10°
X
Tipo de Bisel
26) Incremento en el área transversal de la sección (para biseles no rectos)
X
27) Disminución en el área transversal de la sección (para biseles no rectos)
X
28) Cambio en el espesor de la junta respecto del RCP, límites exteriores de 0,5 T - 1,1 T
X
29) Incremento o disminución > 6 mm en la abertura de raíz de un bisel recto
X
Tratamiento térmico posterior a la soldadura
30) Cambio en el tratamiento térmico posterior a la soldadura
X
Nota General:
Una “X” indica recalificación; una celda sombreada indica la no recalificación.
(1) Ensayos a ser realizados de acuerdo con el Capítulo 6
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 136
Tabla 4.8. Aceros de Tabla 3.1. y aceros no incluidos en la misma, calificados con RCP
Aceros de Tabla 3.1. y aceros no incluidos en la misma, calificados con RCP
Metal base (1) del RCP
Combinaciones de grupo de metal base para EPS
permitido por RCP
Cualquier acero del Grupo I con cualquier acero del Grupo I Cualquier acero del Grupo I con cualquier acero del Grupo I
Cualquier acero del Grupo I con cualquier acero del Grupo I Cualquier acero del Grupo II con cualquier acero del Grupo II Cualquier acero del Grupo Ii con cualquier acero del Grupo I
Cualquier acero del Grupo II con cualquier acero del Grupo II
Cualquier acero específico del Grupo III o con cualquier acero del Grupo I
Cualquier acero específico del Grupo III del RCP ensayado con cualquier acero del Grupo I
Cualquier acero específico del Grupo III con cualquier acero Cualquier acero específico del Grupo III del RCP ensayado con
del Grupo II
cualquier acero del Grupo II
Cualquier acero del Grupo III con el mismo o con cualquier otro acero del Grupo III o
Cualquier acero del Grupo IV con el mismo o con cualquier otro acero del Grupo IV Cualquier combinación de aceros de los Grupos III y IV
Los aceros deberán ser de la misma especificación, grado/tipo y mínima tensión de fluencia tal como los aceros listados en el RCP
Sólo la combinación específica de aceros aplicados al RCP
Cualquier acero no incluido en la Tabla 3.1 con cualquier acero incluido en la misma
Sólo la combinación específica de aceros aplicados al RCP
Nota: Los Grupos I a IV se encuentran el la Tabla 3.1.
NOTA: Cuando se especifiquen ensayos de impacto en el contrato o especificación se puede requerir tubos o caños duplicados o un caño de mayor tamaño.
Figura 4.7. Ubicación de las probetas de ensayo sobre el tubo de ensayo soldado.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 137
Figura 4.8. Ubicación de las probetas de ensayo para el tubo de sección rectangular.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 138
Notas:
(1) Todas las dimensiones son mínimas. (2) La configuración del bisel mostrada es sólo para ilustración. el perfil del bisel ensayado debe estar
conforme con el perfil del bisel de producción que está siendo calificado. (3) Cuando se requieren probetas de impacto, ver Anexo III para los requerimientos.
Figura 4.9. Ubicación de las probetas de ensayo sobre chapas soldadas para ensayo– soldadura por electroescoria y electrogas – Calificación de EPS.
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Cap. 4 - 139
Medidas en mm
A = 750 mm o 910 mm cuando se requieren ensayos de impacto Charpy-V B = 380 mm o 530 mm cuando se requieren ensayos de impacto Charpy-V
Cuando se requieran ensayos de impacto las probetas deberan extraerse de las ubicaciones que se muestran en el Anexo III
Notas: (1)
(2)
La configuración del bisel mostrada es sólo para ilustración. el perfil del bisel ensayado debe estar conforme con el perfil del bisel de producción que está siendo calificado. Medidas en mm, TODAS LAS DIMENSIONES SON MÍNIMAS.
Figura 4.10. Ubicación de las probetas de ensayo sobre chapas soldadas para ensayo con espesores mayores que 10 mm – Calificación de EPS.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 140
Medidas en mm
A = 750 mm o 910 mm cuando se requieren ensayos de impacto Charpy-V B = 380 mm o 660 mm cuando se requieren ensayos de impacto Charpy-V
Cuando se requieran ensayos de impacto las probetas se deberán extraer de las ubicaciones que se muestran en el Anexo III Notas: La configuración del bisel mostrada es sólo para ilustración. El perfil del bisel ensayado debe
estar conforme con el perfil del bisel de producción que está siendo calificado.
Figura 4.11. Ubicación de las probetas de ensayo sobre chapas soldadas para ensayo con espesores iguales o menores que 10 mm – Calificación de EPS.
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Cap. 4 - 141
Dimensiones Soldadura para ensayo realizada en:
Chapa
tubo o caño de ensayo 100 mm en diámetro. tubo o caño de ensayo > 100 mm en diámetro.
Ancho de la probeta de ensayo (W) mm 40
25 40
Medidas en mm Notas:
(1) Puede ser necesario una probeta de un largo mayor cuando se usa un plegado con fijación del tipo punzón o rodillo de envoltura o cuando se ensaye un acero con una resistencia a la fluencia igual o mayor que 620 MPa.
(2) Estos bordes pueden ser realizados con corte térmico y pueden ser o no mecanizados. (3) El refuerzo de la soldadura y el respaldo, si hay, deberá ser removido a ras con la superficie de la
probeta (ver 5.24.4.1 y 5.24.4.2). Si se usa un respaldo ahuecado, esa superficie puede ser mecanizada a una profundidad que no exceda la correspondiente al hueco para remover el respaldo; en ese caso, el espesor de la probeta terminada deberá ser el espesor especificado arriba. Las superficies cortadas deben ser planas y paralelas. (4) T = espesor de la chapa, tubo o caño. (5) Cuando el espesor de la chapa de ensayo es menor que 10 mm, usar para el plegado de cara o raíz el espesor nominal.
Figura 4.12. Probetas de plegado de cara y raíz.
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Cap. 4 - 142
Medidas en mm t = espesor de la chapa, caño o tubo
Notas:
t, mm 10 a 38
> 38
T, mm t
(ver Nota 2)
(1) Puede ser necesario una probeta de una largo mayor cuando se usa un plegado con fijación del tipo punzón o rodillo de envoltura o cuando se ensaye un acero con una resistencia a la fluencia igual o mayor que 620 MPa.
(2) Para chapas mayores que 38 mm de espeso, cortar la probeta en tiras aproximadamente iguales con T entre 20 mm y 38 mm. Ensayar cada tira.
Figura 4.13. Probetas de plegado lateral.
4.4.6.3.2. Probetas de plegado longitudinal
Cuando exista una marcada diferencia en las propiedades de plegado mecánico en las combinaciones entre los dos metales base o entre el metal base y el metal de soldadura, se podrán usar ensayos de plegado (cara y raíz) longitudinal en lugar de ensayos de plegado transversal de cara y raíz. La preparación de las probetas soldadas estará de acuerdo con este Capítulo 4 y deberán tener probetas de ensayo preparadas cortando la chapa de ensayo como se muestra en las Figuras 4.10. ó 4.11., cualquiera sea aplicable. Las probetas del ensayo de plegado longitudinal deberán prepararse para el ensayo como se muestra en la Figura 4.12.
4.4.6.3.3. Criterio de aceptación para ensayos de plegado
La superficie convexa de la probeta del ensayo de plegado deberá ser examinada visualmente para detectar discontinuidades superficiales. El criterio de aceptación establecido indica que la superficie no debe tener discontinuidades que excedan las siguientes dimensiones:
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Cap. 4 - 143
(1) 3 mm, medidos en cualquier dirección sobre la superficie.
(2) 10 mm, como la suma de las mayores dimensiones de todas las discontinuidades mayores que 1 mm, pero menores o iguales que 3 mm.
(3) 6 mm, la máxima fisura en las esquinas de la probeta plegada, excepto cuando dicha fisura resulte de una inclusión de escoria visible u otro tipo de discontinuidad relacionada con la fusión, en cuyo caso se deberá aplicar un máximo de 3 mm. Las probetas con fisuras en las esquinas mayores que 6 mm, sin evidencia de inclusiones de escoria u otro tipo de discontinuidades de fusión, deberán ser descartadas y reemplazadas por otras probetas de ensayo correspondientes a la soldadura original de calificación.
4.4.6.3.4. Probetas de tracción de sección reducida (Figura 4.14.)
Antes del ensayo, se deberá medir el menor ancho y su espesor correspondiente de la sección reducida. La probeta deberá ser rota bajo carga de tracción y se determinará la carga máxima. El área de la sección transversal se deberá obtener multiplicando el ancho por el espesor. La tensión de tracción se deberá calcular dividiendo la carga máxima por el área de la sección transversal.
4.4.6.3.5. Criterio de aceptación para el ensayo de tracción con probeta de sección reducida
La resistencia a la tracción deberá ser mayor o igual al valor mínimo especificado correspondiente al metal base.
4.4.6.3.6. Probetas de tracción del metal de aporte puro (Ver la Figura 4.18.)
La probeta de ensayo se deberá realizar de acuerdo con la norma IRAM-IAS U 500-102-1 y 102-2:1987 ó ASTM A370 para ensayos mecánicos de productos de acero.
4.4.6.4. Ensayos macrográficos por macroataque
Las probetas de soldadura deberán ser preparadas con una terminación adecuada para el ensayo de macroataque metalográfico. Se deberá utilizar una solución adecuada para revelar la forma o perfil de la soldadura.
4.4.6.5. Criterio de aceptación del ensayo de macrográfico
Para una calificación aceptable de la probeta, cuando se inspeccione visualmente, se deberán cumplir con los siguientes requerimientos:
(1) En soldaduras con JPP, el tamaño real de la soldadura debe ser igual o mayor que el tamaño de soldadura especificado, (E).
(2) Las soldaduras de filete deben tener fusión completa de la raíz de la junta, pero no necesariamente más allá de esta.
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Cap. 4 - 144
(3) El tamaño mínimo del cateto debe alcanzar el tamaño de filete especificado.
(4) Las soldaduras con JPP y soldaduras con filete deben verificar lo siguiente:
(a) sin fisuras (b) fusión completa de las pasadas o capas adyacentes al metal de soldadura y
entre el metal de soldadura y el metal base. (c) perfiles de soldadura que cumplen con el detalle especificado y se encuentran
de acuerdo con lo indicado en el artículo 5.24. (d) ninguna socavadura mayor o igual que 1 mm.
4.4.7. Reensayo
Si alguna de las probetas ensayadas no alcanza los requerimientos de ensayo establecidos, se podrán repetir dos ensayos para un tipo particular de probeta. Las nuevas probetas deberán ser extraídas del mismo material de calificación de la EPS. Los resultados de ambas probetas deberán alcanzar los requerimientos del ensayo. Para los materiales con espesores mayores que 38 mm la falla de una probeta deberá requerir ensayos de todas las probetas del mismo tipo, extraídas de dos ubicaciones adicionales en el material de ensayo.
4.5. SOLDADURAS CON JUNTAS DE PENETRACIÓN COMPLETA (JPC) PARA UNIONES NO TUBULARES
Los requerimientos para calificar la EPS de soldaduras con JPC en uniones no tubulares están dados en la Tabla 4.2. (1) y en las Figuras 4.9. a 4.11. para extracción de probetas de ensayo mecánico de la chapa o probeta de soldadura para calificación.
4.5.1. Juntas en esquina o juntas T
Las probetas de ensayo para soldaduras con juntas en esquina o juntas T deberán ser juntas a tope que tengan la misma configuración del bisel de las juntas en esquina o juntas T a ser usadas en la construcción, excepto la profundidad del bisel que no necesita ser mayor que 25 mm.
4.6. SOLDADURAS CON JUNTAS DE PENETARCIÓN PARCIAL (JPP) PARA UNIONES NO TUBULARES
4.6.1. Tipo y cantidad de probetas a ser ensayadas
El tipo y cantidad de probetas que deberán ser ensayadas para calificar una EPS se muestran en la Tabla 4.3. Se deberá hacer una soldadura de muestra usando el tipo de diseño de bisel y EPS a ser usada en la construcción, exceptuando la profundidad del bisel que no necesita ser mayor que 25 mm. Para el ensayo de macroataque requerido más abajo, se podrá utilizar cualquier acero de los Grupos I, II y III de la Tabla 3.1. para calificar el tamaño de la soldadura en cualesquiera de los aceros o combinación de aceros de esos grupos. Si la soldadura a tope con JPP es para ser usada en juntas T o L, la junta a tope deberá tener una chapa restrictiva temporaria que simule la configuración de la junta T.
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Cap. 4 - 145
Medidas en mm
A – Largo de la sección reducida
L – Largo total, mínimo (Nota 1)
W – Ancho minimo de la sección reducida (Notas 2, 3)
Espesor de la chapa de ensayo, T [ mm ]
T 25
25 < T < 38
T 38
La cara más ancha de la soldadura + 12 mm o mínimo 60 mm
Según lo requiera el equipo de ensayo
20 mm
20 mm
20 mm
Diámetro del tubo de ensayo
[ mm ]
150 y 200 o el
50 y 75 prefabricado de
mayor diámetro
La cara más ancha de la soldadura
+ 12 mm o mínimo 60 mm
Según lo requiera el equipo de
ensayo
12 mm
20 mm
C – Ancho minimo de la sección de sujeción (Notas 3, 4)
t – Espesor de la probeta (Notas 5)
W + 12 mm T
W+ 12 mm T
W + 12 mm
W + 12 mm
W +12 mm
El máximo posible con caras plaTp/n (Nota 6) nas y paralelas dentro del largo A
r – Radio mínimo
12 mm
12 mm
12 mm
25 mm
25 mm
Notas: (1) Resultará apropiado hacer el largo de la sección de sujeción suficientemente grande para permitir que la fijación de la probeta en la mordaza sea a una distancia igual o mayor que dos tercios del largo de la mordaza. (2) Los extremos de la sección reducida no deberan tener una diferencia mayor que 0,1 mm. También debera haber una disminución gradual en el ancho desde los extremos al centro, pero el ancho de cualquiera de los extremos sera menor o igual que 0,38 mm respecto del ancho en el centro. (3) Podrán ser usados, cuando sea necesario, anchos reducidos (W y C) En tales casos, el ancho de la sección reducida debera ser tan grande como el ancho del material que está siendo ensayado lo permita. Si el ancho del material es menor que W, los lados podrán ser paralelos en todo el largo de la probeta. (4) Para probetas de chapas del tipo estándar, los extremos de la probeta deberán ser simétricos con la línea de centro de la sección reducida dentro de los 6 mm. La dimensión t es el espesor de la probeta como está dispuesto en las especificaciones aplicables del material. El espesor nominal mínimo de las probetas de 38 mm de ancho deberá ser de 5 mm, excepto lo permitido por la especificación del producto. (5) Para chapas mayores que 38 mm de espesor, las probetas podrán ser cortadas en tiras o planchuelas aproximadamente iguales. Cada tira deberá tener un espesor mínimo de 20 mm. Los resultados de los ensayos de cada tira deberán alcanzar los requerimientos mínimos.
Figura 4.14. Probetas de tracción de sección reducida.
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Cap. 4 - 146
4.6.2. Verificación del tamaño de la soldadura (E) por macrografía
Se deberán preparar tres probetas de la sección transversal de la unión soldada para realizar macrografía por medio de macroataque con el objeto de comprobar que el tamaño de la soldadura (E) especificado en la EPS se ha cumplimentado.
4.6.3. Verificación de EPS calificada con JPC por macrografía
Cuando una EPS ha sido calificada para unión con JPC y se aplica a uniones soldadas con JPP(*), se requieren tres cortes de la sección transversal para macrografía por medio de macroataque con el objeto de comprobar que el tamaño de la soldadura (E) especificado en la EPS se ha cumplimentado.
(*) Nota: Se debe realizar una probeta soldada de acuerdo con el RCP correspondientes pero utilizando la JPP de producción.
Resistencia a la fluencia especificada o real del metal base [MPa]
A [mm]
B [mm]
C [mm]
345
38,1
19
> 345 a < 620
50,8
25,4
620
63,5
31,8
Nota: El punzón y la superficie interior de la matriz deberán ser mecanizados.
60,3 73 85,7
Figura 4.15. Ensayo de plegado guiado con matriz.
D [mm]
30,2 36,6 42,9
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Cap. 4 - 147
Medidas en mm
Resistencia a la fluencia especificada o real del metal base [MPa]
345 > 345 a < 620 620
A
[mm] 38,1 50,8 63,5
B
[mm] 19,0 25 31,8
Figura 4.16. Ensayo alternativo de plegado guiado con rodillo de doblado.
Medidas en mm
Resistencia a la fluencia especificada o
A
real del metal base
[MPa]
mm
345
38,1
> 345 a < 620
50,8
620
63,5
B
C
mm
mm
19,0
60,3
25,4
73,0
31,8
85,7
Figura 4.17. Ensayo alternativo de plegado guiado con rodillos en tres puntos y descarga de la probeta por la parte inferior.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 148
Nota para (A) y (B): El diámetro de la zona calibrada (Lo) puede ser ligeramente menor en el centro que en los extremos, esta diferencia no debe ser mayor que el 1% del diámetro.
Figura 4.18. Probeta de tracción de metal de aporte según norma IRAM-IAS U 500-102-1.
4.6.4. Verificaciones de otros casos de EPS por macrografía
Si una EPS no es cubierta tanto por el artículo 4.6.2. como por el artículo 4.6.3.; si no se cumplen las condiciones de soldadura precalificada indicadas en el Capítulo 3 de este Reglamento o no ha sido utilizada y ensayada como unión soldada a tope con JPC, se deberá preparar una junta de muestra (modelo) en la cual la primera verificación a realizar es un ensayo macrográfico por medio de macroataque para determinar el tamaño de soldadura (E) de la junta. A continuación, la junta será mecanizada del lado de la raíz hasta obtener un espesor igual al tamaño de la soldadura (E) indicado en la EPS. Se deberán preparar probetas de tracción y plegado para ser ensayadas de acuerdo con los requerimientos para soldaduras con JPC según el artículo 4.5.
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Cap. 4 - 149
4.6.5. Soldaduras con junta acampanada
Los tamaños efectivos de soldadura para juntas acampanadas se determinarán de la siguiente forma:
(1) Verificación de la sección, será utilizada para comprobar el tamaño efectivo de la soldadura.
(2) Para el contenido de una EPS dada, si el Contratista o Fabricante ha demostrado consistentemete la producción contínua de tamaños efectivos de soldadura mayores que aquellos requeridos en la Tabla 2.1. del Capítulo 2 de este Reglamento, el Contratista o Fabricante puede establecer mediante calificación tales tamaños efectivos de soldaduras mayores.
(3) La calificación requerida por (2) debe consistir en un corte de la sección del elemento estructural curvado, en forma normal a su eje y en la mitad del largo entre extremos de la soldadura. Tal seccionado será realizado en un número de combinaciones de tamaños de material representativos del rango a ser utilizado por el Contratista o Fabricante en la construcción.
4.7. REQUERIMIENTOS DE CALIFICACIÓN EN SOLDADURA DE FILETE PARA UNIONES TUBULARES Y NO TUBULARES
4.7.1. Tipo y cantidad de probetas
El tipo y cantidad de probetas que deberán ser ensayadas para calificar una EPS de soldadura de filete se muestran en la Tabla 4.4.
4.7.2. Ensayo de soldadura de filete
Para cada EPS y para cada posición a ser usada en la construcción se deberá hacer una soldadura de filete de unión en T, como se muestra en la Figura 4.19. para chapa, o en la Figura 4.20. para tubo o caño (Detalle A o Detalle B).
Una soldadura de filete para ensayo será efectuada con el máximo tamaño a obtener en una pasada así como se realizará otra soldadura para ensayo que deberá tener el mínimo tamaño de filete de soldadura, en pasadas múltiples, a aplicar en la construcción. Esos dos ensayos de soldaduras de filete pueden estar combinados en un único conjunto o probeta soldada.
La probeta de filete soldado deberá ser cortada en forma perpendicular a la dirección de la soldadura en las ubicaciones que se muestran en la Figura 4.19. o Figura 4.20., según se aplique. Las probetas que representan una cara de cada uno de estos cortes deberán constituir una probeta para verificación macrográfica por medio de macroataque y serán ensayadas de acuerdo con el artículo 4.4.6.4.
4.7.3. Ensayos de verificación de consumibles
Si tanto el consumible de soldadura como la EPS propuestos para la soldadura en chapa, tubo o caño correspondientes al ensayo de filete, de acuerdo con el artículo 4.7.2., no se encuentran precalificados o calificados de acuerdo con el Capítulo 4, esto es:
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Cap. 4 - 150
(1) Si los consumibles de soldadura usados no cumplen con lo indicado para precalificación según el Capítulo 3.
(2) Si la EPS que usa los consumibles propuestos no ha sido establecida por el Contratista de acuerdo con el artículo 4.5. ó 4.6., entonces deberá soldarse una chapa para ensayo con soldadura de JPC, para calificar la combinación propuesta.
La chapa de ensayo deberá ser soldada como sigue:
(1) La chapa para ensayo tandrá la configuración de bisel mostrada en la Figura 4.21. (Figura 4.22. para SAW), con respaldo de acero.
(2) Deberá ser soldada en la posición 1G (plana, bajo mano).
(3) La chapa deberá tener el largo adecuado para obtener las probetas de ensayo requeridas y orientadas como se muestra en la Figura 4.23.
(4) Las condiciones de ensayo de la soldadura en términos de corriente, tensión, velocidad de avance o velocidad de soldadura y flujo de gas usados, deberán aproximarse tanto como sea posible a aquellos que serán aplicados para hacer las soldaduras de filete en producción. Esas condiciones establecerán la EPS de manera tal que cuando se realicen las soldaduras de filete en producción, los cambios en las variables esenciales se evaluarán en conformidad con la Tabla 4.7.
La chapa de ensayo deberá ser procesada como sigue:
(1) De la chapa de ensayo deben ser tomadas dos probetas de plegado lateral (Figura 4.13.) y una probeta para ensayo de tracción de metal de aporte (Figura 4.18.), como se muestra en la Figura 4.23.
(2) Las probetas de ensayo de plegado deben ser ensayadas en conformidad con el artículo 4.4.6.3.1. Los resultados de los ensayos deberán cumplir los requerimientos del artículo 4.4.6.3.3.
(3) La probeta de ensayo de tracción debe ser ensayada en conformidad con el artículo 4.4.6.3.6. El resultado del ensayo determinará el nivel de resistencia del consumible de soldadura, que deberá cumplir con los requerimientos de la Tabla 2.3. o el nivel de resistencia del metal base que se está soldando.
4.8. SOLDADURAS CON JUNTAS DE PENETARCIÓN COMPLETA (JPC) PARA UNIONES TUBULARES
Las soldaduras con bisel de JPC deberán ser clasificadas como sigue:
(1) Las uniones a tope de JPC con respaldo o repelado de raíz (ver el artículo 4.8.1.) (2) Las uniones a tope de JPC sin respaldo soldadas de un solo lado (ver el artículo
4.8.2.) (3) Uniones T, Y, K con respaldo o repelado de raíz (ver el artículo 4.8.3.) (4) Uniones T, Y, K sin respaldo o repelado de raíz (ver el artículo 4.8.4.)
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Cap. 4 - 151
4.8.1. Uniones a tope con juntas de penetración completa (JPC) con respaldo o repelado de raíz
Una EPS con respaldo o repelado de raíz deberá ser calificada usando los detalles que se muestran en la Figura 4.24. (con repelado de raíz) o Figura 4.25. (con respaldo).
4.8.2. Uniones a tope con junta de penetración completa (JPC) sin respaldo soldadas de un solo lado
Una EPS sin respaldo soldada de un solo lado deberá ser calificada usando el detalle mostrado en la Figura 4.24.
4.8.3. Uniones T, Y o K, con respaldo o repelado de raíz
Una EPS para uniones tubulares T, Y, o K con respaldo o repelado de raíz deberá ser calificada usando:
(1) el diámetro externo (DE) nominal, apropiado, del tubo o caño seleccionado de la Tabla 4.2.(2).
(2) el detalle de junta de la Figura 4.25. (3) para DE nominal del tubo o caño igual o mayor que 600 mm, una chapa de
calificación en conformidad con el artículo 4.6., usando el detalle de junta mostrado en la Figura 4.25.
4.8.4. Uniones T, Y o K, sin respaldo soldadas de un solo lado
Una EPS para este tipo de uniones deberá ser calificada de acuerdo con los siguientes requerimientos:
4.8.4.1. Calificación de una EPS para uniones tubulares con JPC
La calificación deberá requerir lo siguiente:
(1) La conformidad con la Figura 4.27. para tubos o caños de sección circular o con la Figura 4.27. y Figura 4.28. para tubos o caños de sección rectangular.
(2) Una junta de unión modelo a escala real (mock-up) La junta modelo debe proveer al menos una sección de macroataque para cada una de las condiciones siguientes: (a) Los biseles que combinan la mayor profundidad con el menor ángulo de bisel o combinación de biseles a ser usados. Realizar la probeta de soldadura en posición vertical. (b) La menor abertura de raíz a ser usada con un ángulo del bisel de 37,5°. Realizar una probeta de soldadura en posición plana y otra en posición sobrecabeza. (c) La mayor abertura de raíz a ser usada con un ángulo del bisel de 37,5°. Realizar una probeta en posición plana y otra en posición sobrecabeza. (d) Para uniones del tipo cajón solamente, el menor ángulo del bisel, dimensión de la esquina y radio de la esquina a ser usada en combinación. Realizar una probeta de soldadura en posición horizontal.
(3) Las probetas para ensayo de macroataque requeridas en (1) y en (2) deben ser inspeccionas para detectar discontinuidades debiéndose verificar las siguientes condiciones:
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Cap. 4 - 152
(a) Ausencia de fisuras (b) Fusión completa de las pasadas adyacentes de metal de soldadura y entre el
metal de soldadura y el metal base. (c) Detalles de soldadura que se encuentre dentro de lo permitido por la Figura
5.24. (d) Ninguna socavación que exceda los valores permitidos en el Capítulo 6. (e) Ninguna porosidad igual o mayor que 1 mm, la suma de las porosidades
detectadas deberá ser menor o igual que 6 mm. (f) Ninguna escoria acumulada, la suma de las mayores dimensiones deberá ser
menor o igual que 6 mm.
Medidas en mm
Tamaño o cateto del filete [mm]
T1 mín (*) [mm]
T2 mín (*) [mm]
5
12
5
6
20
6
8
25
8
10
25
10
12
25
12
16
25
16
20
25
20
>20
25
25
(*)Nota: Cuando el espesor mínimo de la chapa usada en la producción sea menor que el valor mostrado en la Tabla, para T1 y T2, se podrán aplicar los espesores máximos de las piezas de producción.
Figura 4.19. Ensayos para verificar la soldadura de filete aplicables en la calificación de la EPS.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 153
Figura 4.20. Ensayos para verificar la soldadura de filete de tubos aplicables en la calificación de la EPS.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 154
Notas: (1) (2)
Cuando se usa radiografía, no deberá haber soldadura de punteado en el área de ensayo. El espesor del respaldo deberá ser igual o mayor que 6 mm pero igual o menor que 10 mm; el ancho del respaldo deberá ser igual o mayor que 75 mm cuando no se elimina para hacer radiografía, en caso contrario será igual o mayor que 25 mm.
Figura 4.21. Chapa de ensayo para espesor ilimitado – Calificación de soldador.
Notas: (1) (2)
(3)
Cuando se usa radiografía, no deberá haber soldadura de punteado en el área de ensayo. Puede usarse la configuración de junta de una EPS calificada en lugar de la configuración del bisel que se muestra aquí. El espesor del respaldo deberá ser igual o mayor que 10 mm pero igual o menor que 12 mm; el ancho del respaldo deberá ser igual o mayor que 75 mm cuando no se elimina para hacer radiografía, en caso contrario será igual o mayor que 40 mm.
Figura 4.22. Chapa de ensayo para espesor ilimitado – Calificación de operador de soldadura.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 155
Figura 4.23.
Ubicación de la probeta de tracción de metal de aporte en una chapa de ensayo soldada de 25 mm de espesor – Verificación de consumibles para calificación de la EPS en soldadura de filete. Medidas en mm.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 156
Figura 4.24. Junta a tope tubular, medidas en mm. Calificación de soldador o EPS – Sin respaldo.
Figura 4.25. Junta a tope tubular – Calificación de soldador o EPS – Con respaldo.
4.8.4.2. EPS para soldaduras con JPC en uniones T, Y, o K con ángulos diedro menores que 30°
Se deberá utilizar la junta descripta en el artículo 4.8.4.1. (2) (a). Se deberán cortar tres secciones para macroataque de las probetas de ensayo que estarán de acuerdo con los requerimientos del artículo 4.8.4.1.(3), debiéndose verificar el perfil de soldadura teórica requerido (con las tolerancias admitidas tal como se indican en los Detalles C y D de las Figuras 3.8. a 3.10.). En la Figura 4.26. se describen los detalles de las juntas de ensayo.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 157
4.8.4.3. EPS para soldaduras con JPC en uniones T, Y, o K usando proceso GMAW con transferencia en cortocircuito
En uniones T, Y, o K, donde se use soldadura por arco con alambre macizo y protección gaseosa (transferencia en cortocircuito), se deberá requerir la calificación en conformidad con el Capítulo 4 antes de soldar las configuraciones de juntas detalladas en el Capítulo 3. Se utilizará una junta para la probeta de ensayo con bisel en 1/2 V y un ángulo de 37,5, desalineación de la raíz y anillo de restricción tal como se muestra en la Figura 4.27.
4.8.4.4. Soldaduras con requerimientos de ensayo de impacto
Las EPS para juntas a tope (costuras longitudinales o circunferenciales) que requieren ensayos de impacto CVN, Charpy-V, de acuerdo con lo establecido en el Capítulo 2, deberán verificar una energía absorbida para el metal de soldadura de 27 J a la menor temperatura de servicio prevista en el diseño ó –18 °C, de ambas la que sea menor.
4.9. UNIONES TUBULARES T, Y, K a TOPE CON JPP
Cuando se especifiquen soldaduras con bisel JPP, en uniones T, Y, K y soldaduras a tope, la calificación deberá estar en conformidad con la Tabla 4.3.
4.10. SOLDADURAS DE BOTONES (TAPONES) y RANURAS (OJALES) PARA UNIONES TUBULARES Y NO TUBULARES
Cuando se especifiquen este tipo de soldaduras la calificación de la EPS debe estar en conformidad con el artículo 4.23.
Figura 4.26. Ensayo de talón de ángulo agudo (no se muestran las restricciones).
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Cap. 4 - 158
Figura 4.27. Junta de ensayo para uniones T, Y, y K sin respaldo en caño o tubo rectangular – Calificación de soldador y EPS.
Dimensiones expresadas en mm
Figura 4.28. Junta de ensayo con macroataque para uniones T, Y, y K sin respaldo en tubos de sección circular para calificación de soldador y EPS con penetración total en la junta.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 159
4.11. PROCESOS DE SOLDADURA QUE REQUIEREN OBLIGATORIAMENTE CALIFICACIÓN
4.11.1. ESW, EGW, GTAW, GMAW-S (transferencia en corto circuito)
Se podrán usar procesos de soldadura por electroescoria (ESW), soldadura por electrogas (EGW), soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección gaseosa (GTAW) y soldadura por arco con alambre y protección gaseosa (con transferencia en cortocircuito, GMAW-S), con tal que las EPS correspondientes estén calificadas en conformidad con los requerimientos del Capítulo 4.
4.11.2. Otros procesos de soldadura
Se pueden utilizar otros procesos de soldadura no cubiertos por los Capítulos 3 y 4, con tal que la EPS se encuentre calificada por los ensayos establecidos en el Capítulo 4 y aprobados por el Ingeniero responsable. La EPS y las limitaciones de las variables esenciales aplicables al proceso de soldadura específico deberán ser establecidas por el contratista y acordados en los documentos de contrato. El rango de las variables esenciales deberá estar basado en evidencia documentada de la experiencia con el proceso o se deberá realizar un programa de ensayos para establecer los límites de las variables esenciales. Cualquier cambio en las variables esenciales fuera del rango así establecido deberá requerir la recalificación.
4.12. CALIFICACIÓN DE HABILIDAD PARA SOLDADORES Y OPERADORES DE SOLDADURA
Los ensayos de calificación de habilidad requeridos por este Reglamento son establecidos para determinar la habilidad del soldador, operador, o soldador punteador, para producir soldaduras sanas de acuerdo con los requerimientos de calidad de este Reglamento.
4.12.1. Posiciones de soldadura de producción calificadas
4.12.1.1. Soldadores
Las posiciones de soldadura de producción para las que será calificado el soldador deberán estar en conformidad con la Tabla 4.9.
4.12.1.2. Operadores
La calificación de un operador en chapa para la posición 1G (plana o bajo mano) o 2G (horizontal) deberá calificar al operador para soldar tubo o caño de diámetro mayor que 600 mm para la posición calificada. La calificación en la posición 1G también califica para soldadura de filete en las posiciones 1F y 2F y la calificación en la posición 2G también califica para soldadura con bisel en posición 1G y soldadura con filete en las posiciones 1F y 2F.
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Cap. 4 - 160
4.12.1.3. Soldadores punteadores
El soldador punteador deberá ser calificado por una chapa de ensayo en cada posición en la cuál se realice el punteado.
4.12.2. Espesores y diámetros de producción calificados
4.12.2.1. Soldadores u operadores
El rango de espesores de soldadura de producción y diámetros para los cuales un soldador u operador estará calificado deberá estar en conformidad con la Tabla 4.10.
4.12.2.2. Soldadores punteadores
La calificación de soldador punteador deberá calificar para espesores mayores o iguales que 3 mm y para todos los diámetros.
4.12.2.3. Calificación de soldador y operador junto con la calificación de una EPS
Un soldador u operador puede ser también calificado soldando satisfactoriamente una chapa, tubo o caño de ensayo para calificación de una EPS que alcance los requerimientos del artículo 4.4.6.
4.13. ENSAYOS DE CALIFICACIÓN REQUERIDOS PARA SOLDADORES Y OPERADORES
4.13.1. Soldadores y operadores
El tipo y cantidad de ensayos de calificación requeridos para soldadores y operadores deberá estar de acuerdo con lo indicado en la Tabla 4.10. La característica y la ejecución de los END y de los ensayos mecánicos requeridos se encuentran en los siguientes artículos:
(1) Inspección visual (ver el artículo 4.4.6.1.), aplicando los mismos requerimientos que para la EPS
(2) El plegado de cara, raíz, y lateral (ver el artículo 4.4.6.3.1.), aplicando los mismos requerimientos que para la EPS
(3) Macroataque (4) Rotura de soldadura de filete
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Cap. 4 - 161
Tabla 4.9. Calificación de soldador – Posiciones de soldaduras para la producción calificadas por ensayos en chapa, caño o tubo de sección circular y tubo de sección rectangular
Calificación de soldador – Posiciones de soldaduras para la producción calificadas por ensayos en chapa, caño o tubo de sección circular y tubo de sección rectangular
Ensayos de calificación
Soldadura de chapa calificada para producción Soldadura de caño o tubo calificada para producción
Soldadura de tubo de sección rectangular calificada para producción
Tipo de soldadura
Posiciones (2) Bisel Bisel JPC JPP
Filete
Bisel a tope
JPC
JPP
Bisel T, Y, K
JPC
JPP
Filete
Bisel a tope
JPC
JPP
Bisel T, Y, K
JPC
JPP
Filete
C H A P Bisel (3) A
1G 2G 3G 4G 3G+4G
F F, H F, H, V F, OH Todas
F F, H F, H, V F, OH Todas
F, H F, H F, H, V F, H, OH Todas Nota 9
F F, H F, H, V F, OH Todas Nota 4
F F, H F, H, V F, OH Todas Nota 4
F F, H F, H, V F, OH Todas Nota 4, 6
F, H F, H F, H, V F, H, OH Todas Nota 9
F F, H F, H, V F, OH Todas Nota 5
F F, H F, H, V F, OH Todas
F F, H F, H, V F, OH Todas Nota 6
F, H F, H F, H, V F, H, OH Todas Nota 9
Filete
1F 2F 3F 4F 3F+4F
F F, H F, H, V F, H, OH Todas Nota 9
F F, H F, H, V F, H, OH Todas Nota 9
F F, H F, H, V F, H, OH Todas Nota 9
Notas: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
(9) (10)
JPC – Junta de penetración completa; JPP – Junta de penetración parcial; (R) – Restricción o embridamiento No aplicable a la calificación de operador (ver Tabla 4.10.). Ver las Figuras 4.3., 4.4., 4.5., y 4.6. La calificación de soldadura con bisel también califica para soldadura en botones (tapones) y ranuras (ojales) para las posiciones de ensayo indicadas. Calificada sólo para caños o tubos mayores que 600 mm de diámetro con respaldo, repelado de raíz o ambos. No calificado para juntas soldadas de un solo lado sin respaldo o soldado de ambos lados sin repelado de raíz. No calificado para soldaduras con ángulos de bisel menores que 30° (ver el artículo 4.12.4.2.). La calificación usando tubos de sección rectangular (Figura 4.27.) también califica soldadura de tubos de sección circular de diámetros mayores 600 mm. Para la calificación 6GR se requiere caño, tubo de sección circular o tubo de sección rectangular (Figura 4.27.) Si se usa tubo de sección rectangular de acuerdo con la Figura 4.27., el macroataque deberá realizarse en las esquinas de la probeta de ensayo (similar a la Figura 4.28.). Ver los artículos 4.25. y 4.28. para restricciones del ángulo de diedro para juntas de chapas y uniones T, Y, y K. La calificación de juntas de soldaduras de producción sin respaldo o repelado de raíz requiere el uso del detalle de junta de la Figura 4.24. Para juntas de soldaduras de producción con respaldo o repelado de raíz, tanto el detalle de junta de la Figura 4.24. o Figura 4.25. puede ser usado para calificación.
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Cap. 4 - 162
Tabla 4.9. (continuación) . Calificación de soldador – Posiciones de soldaduras para la producción calificadas por ensayos en chapa, caño o tubo de sección circular y tubo de sección rectangular
Calificación de soldador – Posiciones de soldaduras para la producción calificadas por ensayos en chapa, caño o tubo de sección circular y tubo de sección rectangular
Ensayos de calificación
Soldadura de chapa calificada para producción Soldadura de caño o tubo calificada para producción
Soldadura de tubo de sección rectangular calificada para producción
Botón y ranura
Califican para soldadura en botón (tapón) / ranura (ojal) Sólo en las posiciones ensayadas
T
U
B
U
L A R
Bisel (3) (Tubo sección circular y tubo
sección
rectangular
1G Rotada
2G 5G 6G 2G+5G Nota 10
F
F
F, H
F, H F, H F, H
F, V, OH F, V, OH F, V, OH
Todas Todas Todas
Todas Todas Todas
Nota 9
6GR (Fig. 4.27) Todas Todas
Todas Nota 9
F
F
F, H
F, H
F, V, OH F, V, OH
Todas Todas
Todas Todas
Nota 7 Nota 7
Todas Notas 5,
7
Todas Nota 7
F
F, H
F, H
F, H
F, V, OH F, V, OH
Todas Todas
Todas Todas
Nota 6, 7 Nota 9
F F, H F, V, OH Todas Todas
Todas Notas 6,
7
Todas Notas 6,
7
Todas Nota 9
Todas Nota 5
F F, H F, V, OH Todas Todas
Todas
F F, H F, V, OH Todas Todas Nota 6
F, H F, H F, V, OH Todas Todas Nota 9
Todas Nota 6
Todas Nota 9
6GR (Fig. 4.27 & Todas Todas 4.28)
Todas Nota 9
Todas Notas 5,
7
Todas Nota 7
Todas Notas 6,
7
Todas Notas 6,
7
Todas Nota 9
Todas Nota 5
Todas
Todas Notas 6,
8
Todas Nota 6
Todas Nota 9
Filete en caño o tubo
1F Rotada 2F
2F Rotada 4F 5F
F F, H F, V, OH Todas Todas Nota 9
F F, H F, V, OH Todas Todas Nota 9
F F, H F, V, OH Todas Todas Nota 9
Notas:
JPC – Junta de penetración completa; JPP – Junta de penetración parcial; (R) – Restricción o embridamiento.
(1) No aplicable a la calificación de operador (ver Tabla 4.10.).
(2) Ver las Figuras 4.3., 4.4., 4.5., y 4.6.
(3) La calificación de soldadura con bisel también califica para soldadura en botones (tapones) y ranuras (ojales) para las posiciones de ensayo indicadas.
(4) Calificada sólo para caños o tubos mayores que 600 mm de diámetro con respaldo, repelado de raíz o ambos.
(5) No calificado para juntas soldadas de un solo lado sin respaldo o soldado de ambos lados sin repelado de raíz.
(6) No calificado para soldaduras con ángulos de bisel menores que 30° (ver el artículo 4.12.4.2.).
(7) La calificación usando tubos de sección rectangular (Figura 4.27.) también califica soldadura de tubos de sección circular de diámetros mayores 600 mm.
(8) Para la calificación 6GR se requiere caño, tubo de sección circular o tubo de sección rectangular (Figura 4.27.) Si se usa tubo de sección rectangular de acuerdo con la Figura 4.27.,el macroataque
deberá realizarse en las esquinas de la probeta de ensayo (similar a la Figura 4.28.).
(9) Ver los artículos 4.25. y 4.28. para restricciones del ángulo de diedro para juntas de chapas y uniones T, Y, y K.
(10) La calificación de juntas de soldaduras de producción sin respaldo o repelado de raíz requiere el uso del detalle de junta de la Figura 4.24. Para juntas de soldaduras de producción con respaldo o
repelado de raíz, tanto el detalle de junta de la Figura 4.24. o Figura 4.25. puede ser usado para calificación.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 163
Tabla 4.10. Calificación de Soldador y Operador – Cantidades y Tipos de Probetas - Rangos de Espesores y Diámetros Calificados [mm]
Calificación de Soldador y Operador – Cantidades y Tipos de Probetas Rangos de Espesores y Diámetros Calificados [mm]
(1) Ensayo en chapa
Cantidad de probetas (1)
Dimensiones calificadas
Espesor nominal de
Soldaduras con bisel o en botón
chapa, caño o tubo
(tapón) para la producción
calificado, [mm]
Espesor Plegado Plegado
Tipo de ensayo de
nominal de
de
de Plegado
chapa de cara (2) raíz (2) lateral (2)
soldadura (Figuras ensayo, T, (Fig. (Fig. (Fig. Macro-
aplicables)
[mm]
4.12) 4.12) 4.13) grafía Mín.
Máx.
Bisel (Fig. 4.30 ó 4.31)
10
1
Bisel (Fig. 4.30 ó 4.31) 10 < T < 25
Bisel (Fig. 4.21, 4.22,
25
1
(Nota
3)
2
2
3
20 máx. (4)
3
2T máx. (4)
3
Ilimitado (4)
ó 4.29)
Botón (tapón) (Fig.
10
2
3
Ilimitado
4.37) Soldaduras con Filete (Juntas T y Oblicuas)
Cantidad de probetas (1)
Dimensiones calificadas
para la Producción
Tipo de ensayo de soldadura (Figuras
aplicables)
Espesor nominal de Rotura chapa de del filete ensayo, T, soldado
mm
Macrografía
Plegado lateral
(2)
Plegado de
raíz (2)
Plegado de
cara (2)
Espesor nominal de chapa, caño o tubo
calificado, [mm]
Min
Máx.
Bisel (Fig. 4.30 ó 4.31)
10
(Nota
1
1
3
Ilimitado
3)
Bisel (Fig. 4.30 ó 4.31) 10 < T < 25
2
3
Ilimitado
Bisel (Fig. 4.21, 4.22,
25
ó 4.29)
Filete Opción 1 (Fig.
12
4.36)
Filete Opción 2 (Fig.
10
4.32)
Filete Opción 3 (Fig.
>3
4.20) [Cualquier
diam. de tubo]
(2) Ensayos en caño o tubo (5)
Uniones a tope con bisel y JPC
para la producción
Tipo de ensayo de soldadura
Tamaño nominal del tubo
para ensayo,
mm
Espesor nominal
de ensayo,
mm
Bisel
100
Ilimitado
Bisel
> 100
10
Bisel
> 100
> 10
2
3
Ilimitado
1
1
3
Ilimitado
2
3
Ilimitado
1
3
Ilimitado
Cantidad de Probetas (1)
Solo posiciones 1G y 2G
Solo posiciones 5G, 6G, y 6GR
Tamaño nominal de chapa, caño
o tubo calificado,
[mm]
Plegado de cara (2)
Plegado de
raíz (2)
Plegado Lateral
(2)
Plegado de
cara (2)
Plegado de
raíz (2)
Plegado lateral (2)
Mín.
Máx.
1
1 (Nota
2
3)
2
(Nota 3) 20
100
1
1 (Nota
2
3)
2
(Nota 3)
Nota 5
Ilimitado
2
4
Nota 5
Ilimitado
Angulos diedro calificados (8)
Mín.
Máx.
30° Ilimitado
30° Ilimitado 30° Ilimitado
60°
135°
60°
135°
30° Ilimitado
Espesor (4) nominal de chapa, caño o tubo calificado,
[mm]
Mín.
Máx.
3
20
3
20
5
Ilimitado
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 164
Tabla 4.10. Calificación de Soldador y Operador – Cantidades y Tipos de Probetas - Rangos de Espesores y Diámetros Calificados [mm] (Continuación)
Calificación de Soldador y Operador – Cantidades y Tipos de Probetas Rangos de Espesores y Diámetros Calificados [mm]
(2) Ensayos en caño o tubo (6)
Dimensiones calificadas
Uniones T, Y, o K con bisel y JPC para la producción
Cantidad de Probetas (1)
Tamaño nominal de chapa, caño o tubo
calificado, [mm]
Espesor (4) nominal de chapa, caño o tubo calificado,[mm].
Ángulos diedro calificados (7)
Tamaño
nominal
del tubo Espesor
Tipo de para nominal de
ensayo de ensayo, ensayo, Plegado Macro-
soldadura mm
mm
lateral(2) grafía
Mín.
Máx.
Mín.
Máx.
Mín.
Máx.
Bisel en
caño o tubo
150 D.E
12
4
100
Ilimitado
5
Ilimitado 30° Ilimitado
circular
Bisel en
Ilimi-
tubo rectangu-
Ilimitado
12
4
4
Ilimitado (Solo Rect.)
tado (Solo
5
Ilimitado 30° Ilimitado
lar
Rect.)
Uniones T, Y, o K con soldaduras de filete para la producción
Cantidad de probetas (1)
Dimensiones calificadas
Tamaño
Tamaño
Nominal de
Tipo de ensayo de soldadura
nominal del tubo
para ensayo,
D
Espesor nominal
de ensayo,
mm
Rotura del filete soldado
Macrografía
Plega Pledo de gado de raíz (2) cara (2)
Chapa, Caño o Tubo
Calificado, [mm]
Mín. Máx.
Espesor Nominal de Chapa, Caño o Tubo Calificado, [mm] Mín. Máx.
Angulos de diedro
calificados (8) Mín Máx.
Posición
5G (Bisel) Ilimitado
3
2 (Nota
3)
2 (Nota 3)
Nota 5
Ilimitado
3 (Nota
4)
Ilimitado (Nota 4)
30°
Ilimitado
Opción 1-
Filete
(Fig.4.36)(6)
12
1
1
600 Ilimi- 3 Ilimitado 60° Ilimi-
tado
tado
Opción 2-
Filete
(Fig.4.32)(6)
10
2
600 Ilimi- 3 Ilimitado 60° Ilimi-
tado
tado
Opción 3-
Filete
Ilimitado 3
1
D Ilimi- 3 Ilimitado 30° Ilimi-
(Fig.4.20)
tado
tado
(3) Ensayos para soldadura con electroescoria y electrogas
Soldaduras con bisel en chapas para la producción
Tipo de soldadura Espesor nominal de la
ensayada
chapa ensayada, T, [ mm]
Número de probetas (1) Plegado lateral (2)
(Fig. 4.13)
Espesor nominal de la chapa calificada, mm
Mín.
Máx.
Bisel (Fig. 4.35)
< 38 38
2 2
3
T
3
Ilimitado
Notas:
(1) Todas las soldaduras deberán ser inspeccionadas visualmente. Se requiere para ensayo un caño o tubo (circular o
rectangular) y chapa para cada posición ensayada, salvo que se diga lo contrario.
(2) Puede realizarse un ensayo radiográfico de la chapa, caño o tubo (circular o rectangular) para ensayo, en lugar de los
ensayos de plegado.
(3) Para espesores de 10 mm, un plegado lateral puede reemplazar al plegado de cara y otro para el de raíz.
(4) Califica también para soldar con filete o JPP de cualquier tamaño o espesor en chapa, caño o tubo.
(5) El mínimo tamaño de caño o tubo calificado deberá ser la mitad del diámetro de ensayo o 100 mm, el que resulte mayor.
(6) Ver Tabla 4.8. para los detalles de biseles apropiados.
(7) Se requieren dos chapas, cada una según a los requerimientos de las probetas especificados. Una chapa deberá ser soldada
en la posición 3F y la otra en la posición 4F.
(8) Para ángulos diedros < 30°.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 165
Notas:
1. Cuando se usa radiografía, no debe haber soldadura de punteado en el área de ensayo. 2. El espesor del respaldo deberá ser igual o mayor que 6 mm pero igual o menor que 10 mm; el ancho del
respaldo deberá ser igual o mayor que 75 mm cuando no se elimina para hacer radiografía, en caso contrario será igual o mayor que 25 mm.
Figura 4.29. Chapa de ensayo opcional para espesor ilimitado – Posición horizontal – Calificación de soldador.
Notas:
1. 2.
Cuando se usa una radiografía para ensayo, no debe haber soldadura de punteado en el área de ensayo. El espesor del respaldo debera ser de 6 mm (mín.) a 10 mm (máx.); el ancho del respaldo debera ser de 75 mm (mín.) cuando no se elimina para hacer radiografía, en tal caso sera de 25 mm (mín.).
Figura 4.30. Chapa de ensayo para espesor limitado – Todas las posiciones – Calificación de soldador.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 166
Notas:
1. Cuando se usa radiografía, no deberá haber soldadura de punteado en el área de ensayo. 2. El espesor del respaldo deberá ser igual o mayor que 6 mm pero igual o menor que 10 mm; el ancho del respaldo
deberá ser igual o mayor que 75 mm cuando no se elimina para hacer radiografía, en caso contrario deberá ser igual o mayor que 25 mm.
Figura 4.31. Chapa de Ensayo para espesor limitado opcional – Todas las posiciones – Calificación de soldador .
4.13.1.1. Sustitución de los ensayos de plegado guiado por RI
Los ensayos de plegado para la calificación de soldadores u operadores de soldadura podrán ser sustituidos por el método de ensayo radiográfico (RI) sobre la probeta para ensayos ejecutada tanto en chapa como en tubo o caño. Excepto para juntas soldadas por proceso GMAW con modo de transferencia corto circuito.
En lugar de los ensayos mecánicos o RI para calificación, el operador puede ser calificado utilizando un largo inical mínimo de 380 mm, correspondientes a la soldadura de producción con bisel. El rango de espesor del material calificado deberá ser el indicado en la Tabla 4.10.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 4 - 167
Figura 4.32. Chapa de Ensayo de plegado lateral para soldadura de filete – Calificación de soldador u operador – Opción 2.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 4 - 168
Figura 4.33. Ubicación de las probetas de ensayo en el caño o tubo de seccion circular y tubo de sección rectangular – Calificación de soldador.
4.13.1.2. Ensayos de plegado guiado
Los ensayos mecánicos requeridos deberán ser preparados cortando las probetas correspondientes de la probeta de soldadura efectuada en chapa, tubo o caño, tal como se muestra en las Figuras 4.21., 4.29., 4.30., 4.31., 4.32. y 4.33. para calificación del soldador o las Figuras 4.22., 4.32. ó 4.35. para calificación de un operador. Las probetas deberán ser aproximadamente rectangulares en su sección transversal, y preparadas para ensayo en conformidad con las Figuras 4.12., 4.13., 4.14., ó 4.18., la que resulte aplicable.
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Cap. 4 - 169
Figura 4.34. Método de rotura de la probeta – Calificación de soldador punteador.
Figura 4.35. Junta a tope para la calificación de operador – Soldadura por electroescoria y electrogas.
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Cap. 4 - 170
Figura 4.36. Chapa de ensayo para macroataque de rotura de soldadura de filete – Calificación de soldador u operador opción 1.
4.13.2. Soldadores punteadores
El soldador punteador deberá hacer una probeta de soldadura de punteado del tipo filete con un tamaño (cateto) máximo de 6 mm y un largo mínimo de 50 mm. La probeta para rotura de soldadura de filete se indica en la Figura 4.38.
4.13.2.1. Alcance de Calificación
Un soldador punteador que aprueba el ensayo de rotura de soldadura de filete estará calificado para puntear cualquier tipo de junta para los procesos y posiciones en las cuales el soldador punteador está calificado. Este alcance no es aplicable a las soldaduras con JPC, soldadas de un solo lado sin respaldo en juntas a tope y uniones T, Y, o K. Las soldaduras de punteado en la excepción precedente deberán realizarse con soldadores totalmente calificados para los procesos y en la posición en la cual la soldadura será realizada de acuerdo con lo especificado en este Capítulo 4.
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Cap. 4 - 171
4.14. TIPOS DE UNIONES SOLDADAS PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
Para el propósito de calificación de soldador y operador, los tipos de soldaduras se deberán clasificar como sigue:
(1) Soldaduras con bisel y JPC para uniones no tubulares (ver el artículo 4.17.).
(2) Soldaduras con bisel y JPP para uniones no tubulares (ver el artículo 4.18.).
(3) Soldaduras de filete para uniones no tubulares (ver el artículo 4.19.).
(4) Soldaduras con bisel y JPC para uniones tubulares (ver el artículo 4.20.).
(5) Soldaduras con bisel y JPP para uniones tubulares (ver el artículo 4.21.).
(6) Soldaduras de filete para uniones tubulares (ver el artículo 4.22.).
(7) Soldaduras en botones (tapones) y ranuras (ojales) para uniones tubulares y no tubulares (ver el artículo 4.23.).
4.15. PREPARACIÓN DE LOS REGISTROS DE CALIFICACIÓN DE HABILIDAD EN SOLDADURA (RCHS)
El personal de soldadura deberá seguir la EPS aplicable al ensayo de calificación requerido. Todas las limitaciones de las variables esenciales establecidos en el artículo 4.4.5. se deberán aplicar, sumadas a las variables esenciales de habilidad. El RCHS debe servir como una evidencia escrita y deberá enumerar todas las variables esenciales de la Tabla 4.11. En el Anexo VI se encuentran los formularios sugeridos.
4.16. VARIABLES ESENCIALES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
Los cambios que excedan los límites permitidos para variables esenciales correspondientes a soldadores, operadores y soldadores punteadores, mostrados en la Tabla 4.11., deberán requerir la recalificación.
4.17. SOLDADURAS CON BISEL Y JPC PARA UNIONES NO TUBULARES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
En la Tabla 4.9. se especifican los requerimientos de posición para soldador u operador en uniones no tubulares. La calificación en juntas con respaldo habilita para soldaduras de producción en juntas que están repeladas y soldadas del segundo lado.
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Cap. 4 - 172
4.17.1. Probeta en chapa para calificación de soldador
Las siguientes Figuras se aplican a los requerimientos de posición y espesor para la elaboración de probetas en chapa para calificación de soldadores.
(1) Figura 4.21.: Todas las posiciones y espesor ilimitado (2) Figura 4.29.: Posición horizontal y espesor ilimitado (3) Figura 4.30.: Todas las posiciones y espesor limitado (4) Figura 4.31.: Posición horizontal y espesor limitado
Figura 4.37. Chapa de Ensayo para macroataque de soldadura en botón (tapón) – Calificación de soldador u operador opción 1.
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Cap. 4 - 173
Figura 4.38. Probeta de rotura para soldadura de filete – Calificación de soldador punteador.
4.17.2. Probeta en chapa para calificación de operador
La probeta en chapa para calificación de un operador deberá estar de acuerdo con lo especificado en la Figura 4.22. Esto calificará a un operador para soldadura con bisel o de filete en un material con espesor ilimitado para el proceso y posición ensayada.
El ensayo de calificación para un operador de soldadura de ESW o EGW deberá consistir en soldar una junta del mayor espesor a ser usado en la construcción, pero no es necesario que el espesor del material del ensayo de soldadura sea mayor que 38 mm (ver la Figura 4.35.). Si se realiza una soldadura de ensayo de 38 mm de espesor, no es necesario hacerlo para espesores menores. El ensayo deberá calificar al operador para soldadura de filete y con bisel en material de espesor ilimitado para esos procesos y posición de ensayo.
4.18. SOLDADURAS CON BISEL Y JPP PARA UNIONES NO TUBULARES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
La calificación para soldaduras con bisel y JPC califica para todas las soldaduras con JPP.
4.19. SOLDADURAS DE FILETE PARA UNIONES NO TUBULARES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
La calificación para soldaduras con bisel y JPC califica para soldaduras de filete. De todas formas, donde se requiere sólo calificación para soldadura de filete ver la Tabla 4.10.
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Cap. 4 - 174
4.20. SOLDADURAS CON BISEL Y JPC PARA UNIONES TUBULARES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
Los ensayos de calificación de soldador u operador deberán usar los detalles indicados en las siguientes Figuras:
(1) Las uniones a tope con JPC y respaldo o repelado de raíz en el tubo o caño, la Figura 4.25.
(2) Las uniones a tope con JPC sin respaldo ni repelado de raíz, la Figura 4.24.
(3) Las Uniones a tope con JPC y uniones T, Y o K con respaldo en tubo de sección rectangular, la Figura 4.25. en tubo o caño de cualquier diámetro, chapa o tubo de sección rectangular.
(4) Las uniones a tope con JPC y uniones T, Y o K, soldadas de un solo lado, con respaldo en tubo o caño, la Figura 4.25. en tubo o caño de diámetro apropiado.
(5) Las uniones a tope con JPC y uniones T, Y o K, soldadas de un solo lado, sin respaldo en tubo o caño, la Figura 4.27.
(6) Las uniones a tope con JPC y uniones T, Y o K, soldadas de un solo lado, sin respaldo ni repelado de raíz en tubo de sección rectangular. Las opciones son las siguientes:
(a) Figura 4.27. para tubo o caño (cualquier diámetro) o tubo de sección rectangular y la Figura 4.28. para tubo de sección rectangular.
(b) Figura 4.27. para tubo de sección rectangular con probetas de macroataque tomadas de las ubicaciones mostradas en la Figura 4.28.
La Tabla 4.10. deberá ser utilizada para establecer los rangos de diámetros y espesores calificados para la producción en relación con el conjunto de diámetros y espesores de las probetas de ensayo.
4.20.1. Otros detalles de juntas
Para otros detalles de juntas no considerados en el artículo 4.20., correspondientes a una EPS, o donde la profundidad libre de defectos especificada para las soldaduras resulta más dificultosa que aquellas descriptas aquí. En tales casos deberán realizarse los ensayos tal como se describe en el artículo 4.8.4.2. por cada soldador, además de los ensayos 6GR (Figura 4.27. ó 4.28.). La posición del ensayo deberá ser vertical.
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Cap. 4 - 175
Tabla 4.11. Cambios en las variables esenciales de calificación de habilidad del personal de soldadura que requieren recalificación.
Cambios en las variables esenciales de calificación de habilidad del personal de soldadura que requieren recalificación
Cambios en las variables esenciales del RCHS (2) que requieren recalificación
(1) A un proceso no calificado (soldadura por arco eléctrico con protección gaseosa modo de transferencia corto circuito, GMAW-S) es considerado un proceso separado)
Personal de soldadura (1)
Operadores (Nota Soldadores
Soldadores
6 y 7)
punteadores
X
X
X
(2) A un electrodo de soldadura manual con electrodo
revestido (SMAW) con número F (ver Tabla 4.12.) superior al correspondiente al RCHS
X
X
(3) A una posición no calificada
X (Nota 3)
X
X
(4) A un diámetro o espesor no calificados
X
X
(Nota 4)
(Nota 4)
(5) A una progresión de soldadura vertical no calificada
(ascendente o descendente)
X
(6) La omisión de respaldo (sí se usa en el ensayo de RCHS)
X
X
(7) A electrodos múltiples (sí se usó un único electrodo en el ensayo de RCHS) pero no en el caso inverso.
X (Nota 5)
Notas: (1) Una “X” indica la aplicabilidad; el área sombreada indica que no se aplica. (2) RCHS = Registro de calificación de habilidad en soldadura. (3) Ver Tabla 4.9. para las posiciones calificadas por el RCHS del soldador. (4) Ver Tabla 4.10. para los rangos de diámetro o espesores calificados. (5) No aplicable para ESW o EGW. (6) Los soldadores calificados para SAW, GMAW, FCAW, o GTAW se deberán considerar como operadores calificados en el (los) mismo(s) proceso(s), sujetos a las limitaciones de las variables esenciales del soldador. Deberá asegurarse que los soldadores reciban entrenamiento y demuestren su habilidad para realizar soldaduras de producción satisfactorias. (7) Una soldadura con bisel califica una soldadura de ranura (ojal) para la posición del WPQR y los rangos de espesores mostrados en la Tabla 4.10.
Tabla 4.12. Grupos de clasificación de electrodos (ver la Tabla 4.11.)
Designación del Grupo
F4
Clasificación del Electrodos según normas IRAM (o ANSI/AWS) (*)
(EXX15, EXX16, EXX18, EXX15-X, EXX16-X, EXX18-X)
F3
EXX10, EXX11, EXX10-X, EXX11-X
F2
EXX12, EXX13, EXX14, EXX13-X
F1
EXX20, EXX24, EXX27, EXX28, EXX20-X, EXX27-X
(*) Las letras “XX” usadas en la designación de clasificación en esta Tabla encuadran los distintos niveles de resistencia (ejem. 43, 51, 55, 62, etc.) de los electrodos de acuerdo con las normas IRAM.
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Cap. 4 - 176
4.21. SOLDADURAS CON BISEL Y JPP PARA UNIONES TUBULARES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
La calificación para soldaduras con bisel y JPC califica para todas las soldaduras con bisel y JPP.
4.22. SOLDADURAS DE FILETE PARA UNIONES TUBULARES PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
Se deberá utilizar la Tabla 4.10. para los requerimientos de calificación de la soldadura de filete.
4.23. UNIONES TUBULARES Y NO TUBULARES CON SOLDADURAS DE BOTÓN (TAPÓN) Y RANURA (OJAL) PARA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
La calificación para soldaduras con bisel y JPC en uniones tubulares o no tubulares califica para todas las soldaduras en botón (tapón) y ranura (ojal).
Se deberá utilizar la Tabla 4.9. para la calificación en botón (tapón) y ranura (ojal). La junta para la probeta de calificación consistirá en un agujero de 20 mm de diámetro en una chapa de 10 mm de espesor con una chapa de respaldo con espesor mayor o igual que 10 mm, tal como se puede observar en la Figura 4.37.
4.24. MÉTODOS DE ENSAYO Y CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA LA CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES
4.24.1. Inspección visual
Para la inspección visual se aplicará como criterio de aceptación o rechazo lo indicado en el artículo 4.4.6.1.
4.24.2. Ensayo de macroataque
Las probetas de ensayo deberán ser preparadas con la terminación adecuada para el ensayo macrográfico. Se deberá usar una solución adecuada para el ataque a fin de obtener una clara definición de la soldadura.
4.24.2.1. Ensayos de macroataque para soldaduras en botón (tapón) y filete
El ensayo de macroataque de soldadura en botón (tapón) deberá ser cortado de la junta de ensayo de acuerdo con:
(1) Calificación de soldador, Figura 4.37. (2) Calificación de operador, Figura 4.37.
El ensayo de macroataque de soldadura de filete deberá ser cortado de la probeta de ensayo, tanto para calificación de soldador como de operador, tal como se muestra en la Figura 4.37.
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Cap. 4 - 177
4.24.2.2. Ensayo de macroataque para uniones T, Y, y K
El ensayo de macroataque para uniones T, Y, y K en tubo de sección rectangular, tal como se indica en la Figura 4.28., deberá tener cuatro probetas de macroataque cortadas en las esquinas de la soldadura perimetral, de acuerdo con las posiciones mostradas en la Figura 4.28. Una de las caras de cada probeta de macroataque deberá ser pulida para el ataque macrográfico. Si el soldador realiza un ensayo en una probeta 6GR (Figura 4.27.) usando tubo de sección rectangular, las cuatro probetas de las esquinas requeridas para ensayos de macroataque podrán ser cortadas de las esquinas de la probeta 6GR de manera similar a lo indicado en la Figura 4.28. Una cara de cada probeta de esquina deberá ser pulida para el ataque macrográfico.
4.24.2.3. Criterio de aceptación de ensayo de macrografía
Para la aceptación de la calificación, la probeta de ensayo, cuando sea inspeccionada visualmente, deberá satisfacer los siguientes requerimientos:
(1) Las soldaduras de filete deberán tener fusión hasta la raíz pero no necesariamente más allá de ésta.
(2) El tamaño mínimo del cateto deberá alcanzar el tamaño de soldadura de filete especificado.
(3) Las soldaduras de filete y los ensayos de juntas por macroataque para uniones T, Y, y K en tubos de sección rectangular, de la Figura 4.28., deberán verificar:
a) ausencia de fisuras, b) fusión completa entre cordones adyacentes de metal de soldadura y entre el
metal de aporte y metal base, c) los perfiles de soldaduras aceptables de acuerdo a lo indicado en el Capítulo
5, artículo 5.24, d) socavación menor o igual que 1 mm, e) porosidad menor o igual que 1 mm, la porosidad acumulada deberá ser
menor o igual que 6 mm, f) no se admite escoria acumulada, la suma de las mayores dimensiones
deberá ser menor o igual que 6 mm.
(4) Las soldaduras en botón (tapón) deberán verificar: a) ausencia de fisuras, b) fusión completa al respaldo y a los laterales del agujero, c) escoria menor o igual que 6 mm de largo total acumulado
4.24.3. Ensayo radiográfico (RI)
Si se utiliza RI en lugar de los ensayos de plegado, los refuerzos (sobremonta) de soldadura no necesitan ser amolados para inspección salvo que sus irregularidades en la superficie o en la unión con el metal base pudieran afectar la radiografía. Si el respaldo es quitado para la radiografía, la raíz deberá ser amolada hasta igualar o nivelar la misma (ver Capítulo 5 artículo 5.24.4.1.) con el metal base.
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Cap. 4 - 178
4.24.3.1. Procedimiento y técnica para el ensayo RI
El procedimiento y la técnica de ensayos deberán estar de acuerdo con lo indicado en el Capítulo 6. Para la calificación del soldador se deberá descartar 32 mm en cada extremo de la probeta soldadura para ensayo. En la calificación de operador de soldadura deberá descartarse 75 mm en cada extremo de la probeta. Para probeta de tubo o caño con diámetro mayor o igual que 100 mm deberá ensayarse como mínimo la mitad del perímetro de soldadura de la probeta en forma contínua, por ejemplo en una probeta 5G el ensayo se efectuará desde el extremo superior del eje de simetría vertical hasta el extremo inferior del mismo. En probetas de tubo o caño con diámetro menor que 100 mm deberá ensayarse todo el diámetro.
4.24.3.2. Criterio de aceptación del ensayo radiográfico
Para la aceptación de la calificación la soldadura de ensayo deberá mostrar en la radiografía que se encuentra dentro de los requerimientos del Capítulo 6.
4.24.4. Ensayo de rotura de la soldadura de filete
El largo completo del filete de soldadura deberá ser inspeccionado visualmente y luego se deberá aplicar carga a una probeta de 150 mm de largo o un cuarto de la sección de soldadura de filete, en el caso de tubo o caño, de manera tal que la raíz de la soldadura quede sometida a tracción. Al menos un comienzo y final de soldadura deberán estar en el largo de la probeta de ensayo. La carga deberá ser aplicada en forma incremental o repetida hasta que la probeta fracture o se pliegue aplastada sobre sí misma.
4.24.4.1. Criterio de aceptación para rotura de soldadura de filete
Previo al ensayo de rotura, la inspección visual de la soldadura deberá presentar una apariencia de razonable uniformidad y deberá estar libre de solape, fisuras y socavación que exceda lo especificado en el Capítulo 6. No deberá haber ninguna porosidad visible en la superficie de soldadura.
La probeta rota deberá ser aprobada si se verifica que:
(1) Se pliega aplastándose sobre sí misma.
(2) La soldadura de filete, si fractura, deberá mostrar fusión completa hasta la raíz de la junta, aceptando inclusiones o porosidades menores o iguales que 2 mm, en sus mayores dimensiones.
(3) La suma de las mayores dimensiones de todas las inclusiones y porosidades será menor o igual que 10 mm, en una probeta de 150 mm de largo.
4.24.5. Probetas de plegado de raíz, cara y lateral
Se deberá aplicar el criterio de aceptación indicado en el Capítulo 4, artículo 4.8.3.3.
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Cap. 4 - 179
4.25. MÉTODO DE ENSAYO Y CRITERIO DE ACEPTABILIDAD PARA LA CALIFICACIÓN DEL SOLDADOR DE PUNTEO
Se deberá aplicar una carga a la probeta como lo muestra la Figura 4.34. hasta que ocurra la rotura. La carga puede ser aplicada por cualquier medio adecuado. La superficie de la soldadura y de la fractura deberá ser inspeccionada visualmente por defectos.
4.25.1. Criterio de aceptación visual
La soldadura de punteo deber presentar una apariencia de razonable uniformidad y debe estar libre de solape, fisuras y socavación mayor que 1 mm. No deberá haber ninguna porosidad visible en la superficie de soldadura.
4.25.2. Criterio de aceptación de los ensayos destructivos
La superficie fracturada de la soldadura de punteado deberá mostrar fusión hasta la raíz, pero no necesariamente más allá de esta y no deberá exhibir fusión incompleta del metal base. Las inclusiones y porosidades serán menores o iguales que 2 mm, en las mayores dimensiones.
4.26. REENSAYO
Cuando un soldador, operador o soldador punteador falla en un ensayo de calificación, o hay una razón específica para cuestionar su habilidad en soldadura, o ha caducado el período de vigencia, se deberá aplicar lo que sigue.
4.26.1. Requerimientos para reensayo de soldador y operador
4.26.1.1. Reensayo inmediato
Se puede hacer un reensayo inmediato que consiste en dos soldaduras de cada tipo y posición en la que el soldador u operador falló. Las probetas de reensayo deberán alcanzar todos los requerimientos especificados en este Capítulo 4.
4.26.1.2. Reensayo luego de un entrenamiento o práctica adicional
Se puede hacer un reensayo, si se registra evidencia documentada de que el soldador u operador ha tenido un entrenamiento o práctica adicional. Se deberá hacer un reensayo completo de los tipos de probetas y posiciones en que falló.
4.26.1.3. Reensayo luego del vencimiento del período de calificación o vigencia
Cuando el período de calificación o vigencia de un soldador u operador ha caducado, se deberá requerir un ensayo de calificación.
4.26.1.4. Excepción – Falla en un ensayo de recalificación
No se deberá permitir ningún reensayo luego de una falla en un reensayo de recalificación. Sólo se deberá permitir el reensayo luego de un entrenamiento o práctica adicional.
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Cap. 4 - 180
4.26.2. Requerimientos de reensayo de soldador punteador
4.26.2.1. Reensayo sin un entrenamiento adicional
En caso de falla para superar los requerimientos de los ensayos, el soldador punteador puede hacer un reensayo sin entrenamiento adicional.
4.26.2.2. Reensayo luego de un entrenamiento o práctica adicional
Se puede hacer un reensayo, con tal que el soldador punteador tenga un entrenamiento o práctica adicional. Se deberá requerir un reensayo completo.
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Cap. 4 - 181
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Cap. 4 - 182
CAPÍTULO 5. FABRICACIÓN Y MONTAJE
5.1. CAMPO DE VALIDEZ Los requerimientos y disposiciones aplicables de este Capítulo se deben observar en la fabricación y montaje de construcciones y estructuras soldadas producidas por cualquier proceso aceptado por este Reglamento.
5.2. METAL BASE
5.2.1. Metal base especificado Los documentos contractuales deberán establecer la especificación y clasificación del metal base a utilizar.
5.2.2. Metal base para prolongadores, respaldos, y separadores
5.2.2.1. Prolongadores
Los prolongadores usados en soldadura deben cumplir con los siguientes requerimientos:
(1) Cuando se usan para soldar con un acero de la Tabla 3.1., éstos pueden ser de cualquiera de los aceros correspondientes a dicha Tabla.
(2) Cuando se usan para soldar con otros aceros, que han sido calificados en conformidad con el Capítulo 4 deberán ser: (a) del acero calificado. (b) cualquiera de los aceros listados en la Tabla 3.1.
5.2.2.2. Respaldo El acero para respaldo deberá cumplir con los requerimientos del artículo 5.2.2.1. excepto para los respaldos en aceros de 690 MPa de tensión mínima de fluencia, los cuales deberán ser del mismo tipo de acero. 5.2.2.3. Espaciadores Los espaciadores usados deben ser del mismo material que el metal base.
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Cap. 5 - 183
5.3. REQUERIMIENTOS PARA LOS CONSUMIBLES Y ELECTRODOS DE SOLDADURA
5.3.1. Requerimientos generales
5.3.1.1. Certificación para electrodos, alambres o combinaciones de fundente – alambre
El Ingeniero responsable o los documentos contractuales podrán requerir del contratista o fabricante la certificación de los electrodos, alambres o combinación de alambre-fundente de acuerdo con las especificaciones correspondientes.
5.3.1.2. Selección adecuada de la especificación de consumibles y parámetros de soldadura
La especificación y clasificación, medida del electrodo o alambre, largo del arco, tensión y corriente de soldadura deberán ser los adecuados para el espesor del material, tipo bisel, posiciones de soldadura y otras circunstancias relacionadas con el trabajo. La corriente de soldadura debe estar dentro del rango recomendado por el fabricante del electrodo o alambre.
5.3.1.3. Gas de protección
El gas o mezcla de gases para protección, debe ser específico para soldadura y tener un punto de rocío igual o menor que -40°C. El Ingeniero responsable o los documentos contractuales podrán requerir al contratista o fabricante la certificación, al proveedor del gas o de la mezcla de gases, del requerimiento de punto de rocío. Cuando los gases se mezclen en el lugar de la soldadura, se deberán tener medidores adecuados para verificar la proporción de gases. El porcentaje de los gases debe estar conforme a los requerimientos de la EPS.
5.3.1.4. Almacenamiento
Los consumibles de soldadura que han sido quitados del paquete original deben ser protegidos y almacenados de manera tal que las propiedades de soldadura no sean afectadas.
5.3.1.5. Condiciones previas al uso
Los electrodos, alambres y fundentes deben estar secos y en condiciones adecuadas para el uso.
5.3.2. Electrodos para soldadura manual (SMAW)
Los electrodos SMAW deben estar de acuerdo con los requerimientos de la última edición de la norma IRAM- IAS U500- 601 o IRAM-IAS U500-127( ANSI/AWS A5.1 o ANSI/AWS A5.5) .
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Cap. 5 - 184
5.3.2.1. Condiciones de provisión y almacenamiento de electrodos de bajo hidrógeno
Todos los electrodos que tienen revestimiento de bajo hidrógeno de acuerdo con las normas IRAM- IAS U500- 601 o IRAM-IAS U500-127 (ANSI/AWS A 5.1 o ANSI/AWS A5.5) deben ser comprados en envases sellados herméticamente (al vacio) o deben ser resecados, previo al uso, por el usuario de acuerdo con el artículo 5.3.2.4. Una vez abierto el envase sellado herméticamente o después del resecado, los electrodos deben ser almacenados en hornos o en termos portátiles y mantenidos a una temperatura mínima de 120°C. Los electrodos deberán ser resecados sólo una vez. Los electrodos que estuvieran mojados no deben ser utilizados.
5.3.2.2. Períodos de tiempo permitidos a la exposición atmosférica
Luego de abrir los envases herméticamente sellados, o luego de que los electrodos resecados sean retirados del horno o del termo u horno de almacenamiento, la exposición de los electrodos a la atmósfera no deberá exceder los valores especificados en la columna A de la Tabla 5.1., para cada clasificación específica de electrodo, con o sin requerimientos suplementarios opcionales. Los electrodos expuestos a la atmósfera por períodos menores a los permitidos en la columna A de la Tabla 5.1 pueden ser devueltos a un horno o termo de mantenimiento y deben permanecer a una temperatura mínima de 120°C. Luego de un período mínimo de mantenimiento de cuatro horas a 120°C mín. los electrodos podrán ser reutilizados.
5.3.2.3. Períodos de tiempo de exposición atmosférica alternativos establecidos por ensayos
Se pueden utilizar los valores de tiempo de exposición alternativos que se especifican en la columna B de la Tabla 5.1. con tal que los ensayos establezcan el tiempo máximo admisible. Los ensayos se deben realizar en conformidad con la norma IRAM-IAS U500127 (ANSI/AWS A5.5, subsección 3.10), para cada clasificación y fabricante de electrodo. Tales ensayos establecen que no se excederán los máximos valores de contenido de humedad indicados en la norma IRAM-IAS U500-127 (ANSI/AWS A5.5, Tabla 9).
Adicionalmente, los revestimientos de electrodos de bajo hidrógeno E51XX o E51XX-X según las normas IRAM-IAS U500-601 o U500-127 (ANSI/AWS A5.1 o A5.5) deberán ser limitados a un contenido de humedad máxima igual o menor que 0,4 % en peso. Esos electrodos no deberán ser usados en una combinación de humedad relativa – temperatura que exceda tanto la humedad relativa o el contenido de hidrógeno que prevalecía durante el programa de ensayo.
Para una aplicación adecuada de este requisito se puede utilizar la carta de temperatura – contenido de humedad estándar para la determinación de los límites de temperatura – humedad relativa.
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Cap. 5 - 185
Tabla 5.1. Exposición atmosférica permitida de los electrodos de bajo hidrógeno
Electrodo IRAM –IAS U 500-601(AWS A5.1)
Columna A (horas)
Columna B (horas)
E51XX (E70XX) E51XXR (E70XXR) E51XXHZR (E70XXHZR) E7018M IRAM-IAS U500-127(AWS A5.5)
4 máx. 9 máx. 9 máx. 9 máx.
Desde 4 a 10 máx.
E51XX-X (E70XX-X) E55XX-X (E80XX-X) E62XX-X (E90XX-X) E69XX-X (E100XX-X) E76XX-X (E110XX-X)
4 máx. 2 máx. 1 máx. 0,5 máx. 0,5 máx.
Desde 4 a 10 máx. Desde 2 a 10 máx. Desde 1 a 5 máx. Desde 0,5 a 4 máx. Desde 0,5 a 4 máx.
Notas: (1) Columna A: Los electrodos expuestos a la atmósfera por períodos de tiempo mayores a aquellos
especificados deben ser secados nuevamente antes de su uso. (2) Columna B: Los electrodos expuestos a la atmósfera por períodos de tiempo mayores a aquellos
establecidos en los ensayos deben ser secados nuevamente antes de su uso. (3) Los electrodos deben ser distribuidos y mantenidos en bandejas u otros contenedores pequeños abiertos.
Los contenedores precalentados no son mandatorios. (4) El indicador opcional suplementario, R, designa al electrodo que fue ensayado por contenido de humedad
del recubrimiento luego de su exposición a un ambiente húmedo por 9 horas y llegando al nivel máximo de humedad permitido de acuerdo con la norma IRAM-IAS U500-601 (ANSI/AWS A5.1-91).
5.3.2.4. Electrodos resecados
Los electrodos expuestos a la atmósfera por períodos mayores que aquellos permitidos por la Tabla 5.1. deben ser resecados de la siguiente forma:
(1) Todos los electrodos que tienen revestimientos de bajo hidrógeno de acuerdo con la norma IRAM-IAS U 500- 601(ANSI/AWS A5.1) deben ser resecados al menos por dos horas a temperaturas entre 260°C y 430°C. El tiempo y la temperatura exactos para el resacado de los consumibles deberá ser suministrada por el fabricante de los mismos.
(2) Todos los electrodos que tienen revestimientos de bajo hidrógeno de acuerdo con la norma IRAM-IAS U 500- 127(ANSI/AWS A5.5) deben ser resecados al menos una hora a temperaturas entre 370°C y 430°C. El tiempo y la temperatura exactos para el resacado de los consumibles deberá ser suministrada por el fabricante de los mismos.
Todos los electrodos deben ser ubicados en un horno adecuado a una temperatura menor o igual que la mitad de la temperatura final de resecado por un mínimo de media hora, previo a incrementar la temperatura del horno hasta alcanzar la temperatura final especificada para el resecado. El tiempo de mantenimiento a la temperatura de resecado debe comenzar cuando el horno alcanza dicha temperatura.
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Cap. 5 - 186
5.3.2.5. Restricciones para los electrodos aceros de alta resistencia
En las soldaduras de aceros de alta resistencia (por ejemplo del tipo ASTM A514 o A517), los electrodos de cualquier clasificación menor que E69XX-X, excepto para E5118M y E51XXH4R, deben ser resecados al menos una hora a temperaturas entre 350 y 430°C o de acuerdo con las recomendaciones del fabricante de los consumibles, antes de ser usados, aunque hubieran sido provistos en envases herméticamente sellados.
5.3.3. Alambres y fundentes para arco sumergido (SAW)
La soldadura por arco sumergido (SAW) se puede realizar con uno o más alambres (paralelos o alineados). El espacio entre arcos debe ser tal que la capa de escoria sobre el metal de soldadura, producida por un arco guía, no se enfríe lo suficiente para impedir un buen depósito de soldadura del siguiente alambre. Se puede utilizar SAW con electrodos múltiples para cualquier pasada de soldadura con bisel o de filete.
5.3.3.1. Alambre – Fundente para soldadura por arco sumergido (SAW)
Los alambres y fundentes usados en combinación para la soldadura con proceso SAW de aceros, deben estar en conformidad con la última edición de la norma ANSI/AWS A5.17 o con los requerimientos de la última edición de la norma ANSI/AWS A5.23 hasta tanto se disponga de las normas IRAM correspondientes.
5.3.3.2. Condiciones de provisión y almacenamiento del fundente
Los fundentes para SAW deben estar secos y libres de contaminación, suciedad u otros materiales extraños. Todos los fundentes deben ser provistos en envases que puedan ser almacenados, en condiciones normales, durante seis meses como mínimo, sin que este almacenamiento afecte sus características operativas para la soldadura o las propiedades del metal de soldadura. El fundente suministrado en envases dañados deberá ser descartado. El fundente que se ha mojado no deberá ser utilizado. Los fundentes que excedan los seis meses de almacenamiento, que no se encuentren en sus envases originales o sobre los que se tengan dudas de su condición de secado, previo a su utilización, deberán ser resecados en horno a una temperatura mínima de 260 C durante una hora o de acuerdo con la indicación específica del fabricante del fundente.
5.3.3.3. Recuperación del fundente
El fundente que no fundió durante la operación de soldadura puede ser usado nuevamente después de su recuperación por medio de sistemas neumáticos de recuperación u otros medios adecuados. El fabricante o contratista que realizará las soldaduras debe tener un sistema para recolectar el fundente no fundido, adicionando fundente nuevo y soldando con una mezcla de ambos, de forma tal que la composición del fundente y distribución de tamaño de las partículas (granulometría del fundente) en la pileta líquida de la soldadura sean relativamente constantes.
5.3.3.4. Escoria retriturada
No se permite la utilización de escoria retriturada.
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Cap. 5 - 187
5.3.4. Alambres macizos y tubulares para procesos semiautomáticos (GMAW/FCAW)
Los alambres y gases de protección para soldadura semiautomática con alambre macizo (GMAW) o con alambre tubular (FCAW), para utilizar en aceros cuya límite de fluencia especificado sea igual o menor que 415 MPa, deberán cumplir con los requerimientos de la última edición de la norma IRAM-IAS U500-166 (ANSI/AWS A5.18) o ANSI/AWS A5.20 (hasta tanto se disponga de la norma IRAM correspondiente), según se aplique.
5.3.4.1. Alambres de baja aleación para GMAW
Los alambres y gases de protección para GMAW para utilizar en aceros cuya límite de fluencia especificado sea mayor que 415 MPa, deberán cumplir con los requerimientos de la última edición de la norma ANSI/AWS A5.28, hasta tanto se disponga de la norma IRAM correspondiente.
5.3.4.2. Alambres tubulares de baja aleación para FCAW
Los alambres y gases de protección para GMAW para utilizar en aceros cuya límite de fluencia especificado sea mayor que 415 MPa, deberán cumplir con los requerimientos de la última edición de la norma ANSI/AWS A5.29, hasta tanto se disponga de la norma IRAM correspondiente.
5.3.5. Soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección gaseosa (GTAW)
5.3.5.1. Electrodos de Tungsteno
La corriente de soldadura debe ser compatible con el diámetro y tipo o clasificación del electrodo.
Los electrodos de tungsteno deben cumplir con lo especificado en la última edición de la norma ANSI/AWS A5.12, hasta tanto se disponga de la norma IRAM correspondiente.
5.3.5.2. Metal de aporte
El metal de aporte debe estar de acuerdo con los requerimientos de la última edición de las normas IRAM- IAS U500-166 (ANSI/AWS 5.18) o ANSI/AWS A5.20 (hasta tanto se disponga de la norma IRAM correspondiente), según corresponda.
5.4. PROCESOS DE SOLDADURA POR ELECTROGAS (ESW) Y ELECTROESCORIA (EGW)
5.4.1. Limitaciones del proceso
Los procesos de electrogas y electroescoria no deben ser usados para soldar aceros templados y revenidos ni para soldar componentes estructurales cargados cíclicamente sujetos a esfuerzos de tracción u oposición de esfuerzos.
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Cap. 5 - 188
5.4.2. Estado de alambres y tubos de guía
Los alambres y tubos guías consumibles deben estar secos, limpios y en condiciones adecuadas para el uso.
5.4.3. Condición de provisión y almacenamiento del fundente
Los fundentes para ESW deben estar secos y libres de contaminación, suciedad u otros materiales extraños. Todos los fundentes deben ser provistos en envases que puedan ser almacenados, en condiciones normales, durante seis meses como mínimo, sin que este almacenamiento afecte sus características operativas para la soldadura o las propiedades del metal de soldadura. El fundente suministrado en envases dañados deberá ser descartado. El fundente que se ha mojado no deberá ser utilizado. Los fundentes que excedan los seis meses de almacenamiento, que no se encuentren en sus envases originales o sobre los que se tengan dudas de su condición de secado, previo a su utilización, deberán ser resecados en horno a una temperatura mínima de 120 C durante una hora o de acuerdo con la indicación específica del fabricante del fundente.
5.4.4. Arranque y final de soldadura
Las soldaduras deben arrancar de tal manera que permitan alcanzar un aporte térmico suficiente para obtener fusión completa del metal de soldadura a las caras del bisel de la junta. Las soldaduras que se interrumpieron en cualquier punto de la junta de soldadura por un período de tiempo suficiente para que la escoria o la pileta líquida de soldadura se haya solidificado, pueden ser recomenzadas y completadas, con tal que la soldadura terminada sea inspeccionada por ensayo de ultrasonido a una distancia igual o mayor que 150 mm hacia cada lado del nuevo arranque. Salvo que no lo permita la geometría de la junta, también puede ser inspecionada por ensayo radiográfico. Todas las ubicaciones de los arranques deben quedar registradas.
5.4.5. Precalentamiento
Debido a la característica de alto aporte de calor de estos procesos, normalmente no se requiere precalentamiento. Sin embargo, ninguna soldadura se debe realizar cuando la temperatura del metal base esté por debajo de 0° C.
5.4.6. Reparaciones
Las soldaduras que tengan discontinuidades no aceptables de acuerdo con el criterio establecido en el Capítulo 6 de este Reglamento deben ser reparadas como se indica en el artículo 5.26., utilizando procesos de soldadura calificados, o se deberá remover y reemplazar la totalidad de la soldadura.
5.4.7. Requerimientos para aceros resistentes a la intemperie o patinables
Para aplicaciones de aceros resistentes a la intemperie del tipo ASTM A588, que requieren resistencia a la corrosión y características de coloración similares a las del metal base, la combinación alambre – fundente, debe estar de acuerdo con lo indicado en el Capítulo 4 de este Reglamento. La composición química del metal de aporte debe estar de acuerdo con la Tabla 3.3. del Capítulo 3 de este Reglamento.
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Cap. 5 - 189
5.5. VARIABLES DE LA EPS
Las variables de soldadura deben estar conformes a la EPS escrita, (ver el Anexo VI). Cada pasada tendrá fusión completa con el metal base adyacente sin que hayan depresiones o socavación excesiva en la punta de la soldadura. Se debe evitar la excesiva concavidad de las pasadas iniciales para evitar las fisuras en las raíces de las juntas debido a efectos de restricción o embridamiento .
5.6. TEMPERATURAS DE PRECALENTAMIENTO Y ENTRE PASADAS
El metal base debe ser precalentado, si se requiere, a una temperatura igual o mayor que el valor mínimo indicado en la EPS, (ver el artículo 3.5. para las limitaciones de EPS precalificada y la Tabla 4.5. para limitación de variables esenciales en EPS calificadas). Para combinaciones de metales base, el precalentamiento mínimo debe estar basado en el precalentamiento mínimo más alto.
Estas temperaturas de precalentamiento y subsecuentes temperaturas mínimas entre pasadas se deberán mantener durante la operación de soldadura por una distancia igual o mayor que el espesor de la parte soldada de mayor espesor (pero no menor que 75 mm) en todas las direcciones desde el punto de soldadura.
Los requerimientos de temperatura mínima entre pasadas deben ser considerados de la misma forma que los requerimientos de precalentamiento, salvo que se indique otra cosa en la EPS.
Las temperaturas de precalentamiento y entre pasadas deben ser controladas y verificadas previo al inicio del arco para cada pasada.
5.7. CONTROL DE APORTE DE CALOR PARA ACEROS TEMPLADOS Y REVENIDOS
Cuando se sueldan aceros templados y revenidos, el aporte de calor debe ser limitado en conjunto con las temperaturas de precalentamieno y entre pasada requeridas. Tales consideraciones deben incluir el aporte de calor adicional producido en soldaduras simultáneas a ambos lados de un único elemento estructural. Las limitaciones del proceso deben estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del acero. No está permitido el repelado con oxígeno en aceros templados y revenidos.
5.8. TRATAMIENTO TÉRMICO DE ALIVIO DE TENSIONES
Cuando así lo requieran los documentos de contrato o las especificaciones, las estructuras soldadas deberán tener tratamiento térmico de alivio de tensiones. Se debe considerar un mecanizado final luego del alivio de tensiones cuando se necesite mantener las tolerancias dimensionales.
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Cap. 5 - 190
5.8.1. Requerimientos
El tratamiento de alivio de tensiones debe estar de acuerdo con los siguientes requerimientos:
(1) La temperatura inicial del horno deberá ser igual o menor que 300°C .
(2) La velocidad de calentamiento en °C/h deberá ser igual o menor que 5600 dividido el máximo espesor del metal base, en mm, pero menor que 220 °C/h. Durante el período de calentamiento, las variaciones en la temperatura a través de las zonas del elemento o parte estructural que está siendo calentada deberán ser iguales o menores que 140° C dentro de cualquier intervalo de 5000 mm de largo. No es necesario que las velocidades de calentamiento y enfriamiento sean inferiores a 55 °C/h. Sin embargo, en todos los casos, la consideración de cámaras cerradas y estructuras complejas, pueden indicar velocidades reducidas de calentamiento y enfriamiento para evitar daños en la estructura debido a gradientes térmicos excesivos.
(3) Luego de alcanzar la temperatura máxima de tratamiento térmico de 600 °C en aceros templados y revenidos, o una temperatura media en el rango entre 600 y 650° C para otros aceros, el tiempo de permanencia de la estructura a la temperatura de tratamiento deberá ser igual o mayor que el especificado en la Tabla 5.2., basado en el espesor de la soldadura. Cuando el alivio de tensiones especificado sea para estabilidad dimensional, el tiempo de permanencia deberá ser igual o mayor que el especificado en la Tabla 5.2., basado en el espesor de la parte estructural más gruesa. Durante el tiempo de permanencia no debe haber una diferencia mayor que 85 °C entre la mayor y menor temperatura a través de la parte de la estructura que está bajo tratamiento térmico.
(4) Cuando la temperatura sea mayor que 300° C , el enfriamiento se deberá realizar en un horno cerrado o en material termo aislante a una velocidad en °C/h igual o menor que 5600 dividido el máximo espesor del metal base en mm, pero menor que 260 °C/h. Desde 315° C, la estructura puede ser enfriada en aire calmo.
Tabla 5.2. Tiempo mínimo de permanencia según espesor Tiempo mínimo de permanencia según espesor
6 mm 15 min
6 mm 50mm
15 min por cada 6 mm
50 mm
2 h más 15 min por cada 25 mm adicional por encima de 50 mm
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Cap. 5 - 191
5.8.2. Tratamiento térmico alternativo
Alternativamente, cuando el tratamiento térmico luego de la soldadura sea impracticable según las limitaciones de temperatura dadas en el artículo 5.8.1., las estructuras soldadas podrán recibir el alivio de tensiones a temperaturas inferiores por períodos de tiempo mayores, según la Tabla 5.3.
Tabla 5.3. Tratamientos térmicos alternativos de alivio de tensiones (ver el artículo 5.8.2.)
Tratamientos térmicos alternativos de alivio de tensiones (ver el artículo 5.8.2.)
Disminución de la temperatura por Tiempo mínimo de permanencia
debajo de la temperatura mínima a la temperatura de disminución
especificada
de tratamiento
C
horas / 25 mm de espesor
30
2
60
4
90
10
120
20
5.8.3. Aceros no recomendados para tratamiento térmico de alivio de tensiones
No se recomienda generalmente el alivio de tensiones de construcciones soldadas de aceros de alta resistencia tipo ASTM A514, A517, A709, Grados 100 y 100W, y A710. En caso de ser necesaria una disminución de las tensiones, para aquellas aplicaciones donde la construcción soldada debe mantener la estabilidad dimensional durante el mecanizado, o donde esté involucrada la corrosión por tensión, deberán tenerse en cuenta las posibles consecuencias del tratamiento térmico de alivio de tensiones sobre estos aceros en particular. Los ensayos de impacto han mostrado que el tratamiento térmico puede perjudicar la tenacidad del metal de soldadura y la zona afectada por el calor, y en algunos casos puede ocurrir rotura intergranular en la región de grano grueso de la zona afectada por el calor.
5.9. RESPALDO, GAS DE RESPALDO E INSERTOS
La soldadura con JPC se puede realizar con o sin el uso de gas de respaldo, respaldo o insertos consumibles, o pueden tener la raíz de la soldadura repelada o removida por métodos adecuados hasta una profundidad donde se considere el metal de soldadura sano, antes de comenzar la soldadura del segundo lado.
5.10. RESPALDO
Las raíces de soldaduras con bisel o de filete pueden tener como respaldos, cobre, fundente, tira de vidrio, cerámica, polvo (limaduras) de hierro, para evitar fusión a través del espesor. Se pueden sellar también mediante pasadas en la raíz depositadas con
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Cap. 5 - 192
electrodos de bajo hidrógeno, si se usa proceso SMAW u otro proceso de soldadura por arco. El respaldo de acero debe estar de acuerdo con los siguientes requerimientos:
5.10.1. Fusión
Las soldaduras con bisel realizadas con respaldo de acero deben tener el metal de soldadura completamente fundido con el respaldo.
5.10.2. Respaldo de largo total
El respaldo de acero debe ser realizado en forma continua para el largo total de la soldadura. Todas las juntas con respaldo de acero deben ser soldaduras con JPC que alcancen los requerimientos del Capítulo 5 de este Reglamento.
5.10.3. Espesor del respaldo
El espesor mínimo sugerido para chapas o planchuelas de respaldo, con tal que los respaldos tengan el espesor suficiente para prevenir la fusión a través de ellos, es el siguiente:
Proceso
GTAW SMAW GMAW FCAW – S FCAW – G SAW
Espesor mínimo en mm
3 5 6 6 10 10
5.10.4. Uniones no tubulares cargadas cíclicamente
Para estructuras cargadas cíclicamente, los respaldos de aceros que son transversales a la dirección de la tensión calculada deberán ser removidos y las juntas serán configuradas o terminadas en forma suave. Los respaldos de soldadura que están paralelos a dirección de la tensión o no están sujetos a acciones no necesitarán ser removidos, salvo que lo requiera el Ingeniero responsable. . 5.10.4.1. Respaldo fijado en forma externa
Cuando el respaldo de acero de soldaduras longitudinales en estructuras cargadas cíclicamente sea fijado en forma exterior al metal base mediante soldadura, dicha soldadura deberá ser continua en todo el largo del respaldo.
5.10.5. Uniones cargadas en forma estática
Los respaldos de acero para soldaduras en estructuras cargadas estáticamente (tubulares y no tubulares) no necesitarán ser soldados en el largo total ni removidos, salvo que lo especifique el Ingeniero responsable.
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Cap. 5 - 193
5.11. EQUIPOS DE SOLDADURA Y CORTE
Todos los equipos de soldadura y corte térmico deberán ser específicos y adecuados para dicha función de manera tal que el personal habilitado para la tarea pueda cumplir con lo especificado en este Capítulo 5 del Reglamento.
5.12. CONDICIONES AMBIENTALES PARA LA UTILIZACIÓN DE SOLDADURA
5.12.1. Velocidad máxima del viento
Los procesos GMAW, GTAW, EGW, FCAW-G no se deben realizar en presencia de ráfagas o viento salvo que la soldadura esté protegida por un reparo. Tal reparo se debe realizar con un material y perfil adecuados para reducir la velocidad del viento, en la vecindad de la soldadura, a un valor menor o igual que 8 km/h.
5.12.2. Mínima temperatura ambiente
No se deberá realizar la soldadura bajo las siguientes condiciones:
(1) cuando la temperatura ambiente sea menor que –18 °C . (2) cuando el metal base se encuentre húmedo o expuesto a lluvia o nieve. (3) cuando el personal de soldadura se encuentre expuesto a condiciones inclementes.
Nota: El valor -18 °C no significa la temperatura ambiente de todo el entorno, sino la temperatura en la inmediata vecindad de la soldadura. La temperatura ambiente de todo el entorno puede ser menor que –18 °C, pero una estructura calentada o una cobertura alrededor del área que está siendo soldada puede mantener la temperatura adyacente a la construcción soldada mayor o igual que –18 °C.
5.13. CUMPLIMIENTO DEL DISEÑO
Los tamaños y largos de las soldaduras no deberán ser menores que aquellos especificados por los requerimientos del diseño y los planos de detalle, excepto lo permitido en la Tabla 6.1. La ubicación de las soldaduras no deberá ser cambiada sin la aprobación del Ingeniero responsable.
5.14. TAMAÑO MINIMO DE LA SOLDADURA DE FILETE
El tamaño mínimo de la soldadura de filete, excepto en soldaduras de filete usadas para reforzar soldaduras con bisel, deberá ser el indicado en la Tabla 2.1. En ambos casos el tamaño mínimo se aplicará si es suficiente para satisfacer los requerimientos de diseño.
5.15. PREPARACIÓN DEL METAL BASE
Las superficies sobre las cuales se depositará el metal de soldadura deberán ser suaves, uniformes, y libres de desgarramientos, fisuras, y otras discontinuidades que afectarían la calidad o resistencia de la soldadura. Las superficies a ser soldadas y las superficies adyacentes a una soldadura, deberán estar también libres de laminillo, escamas, óxido
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Cap. 5 - 194
suelto o agarrado, escoria, herrumbre, humedad, aceite, grasa y otros materiales extraños que impidan una soldadura apropiada o produzcan emisiones perjudiciales para el personal y el medio ambiente. El laminillo de laminación que puede soportar un vigoroso cepillado de alambre, una cubierta delgada de inhibidor de la oxidación o un compuesto antisalpicaduras, pueden permanecer con la siguiente excepción: para vigas armadas, en estructuras cargadas cíclicamente, se deberá eliminar todo el laminillo de las superficies donde se realizarán las soldaduras entre el ala y el alma de la viga.
5.15.1. Discontinuidades originadas en el proceso de laminación
Los límites de aceptabilidad y la reparación de discontinuidades de materiales laminados, observados visualmente, deberán ser los indicados en la Tabla 5.4. En dicha Tabla el largo de la discontinuidad es la medida longitudinal visible en la superficie del material y la profundidad es la distancia que la discontinuidad se extiende desde la superficie del metal. Todas las reparaciones por soldadura deberán ser realizadas de acuerdo con lo indicado en este Reglamento. Se podrá hacer la remoción de la discontinuidad desde cualquiera de las superficies del metal base. El largo de la soldadura agregada por reparación deberá ser menor o igual que el 20 % del largo de la chapa que está siendo reparada, salvo aprobación previa del Ingeniero responsable.
Tabla 5.4. Límites de aceptabilidad y reparación de discontinuidades laminares producidas por proceso de laminación (ver el artículo 5.15.1.)
Descripción de la discontinuidad
Reparación requerida
Cualquier discontinuidad de largo menor o igual que 25 mm Ninguna
Cualquier discontinuidad de largo mayor que 25 mm y Ninguna, pero la profundidad
profundidad menor o igual que 3 mm
deberá ser evaluada (*)
Cualquier discontinuidad de largo mayor que 25 mm y Remoción, no necesitará ser
profundidad mayor que 3 mm, pero menor o igual que 6 mm reparada con soldadura
Cualquier discontinuidad de largo mayor que 25 mm profundidad mayor que de 6 mm, pero menor que 25 mm
y
Remoción completa y soldadura
Cualquier discontinuidad de largo mayor que 25 mm de profundidad mayor que 25 mm.
y Ver el artículo 5.15.1.1.
(*) Se debe evaluar con una verificación parcial al azar por amolado del 10% de las discontinuidades detectadas en la superficie del material en cuestión para determinar la profundidad de las mismas. Si la profundidad de cualquiera de las discontinuidades evaluada es mayor que 3 mm, todas las discontinuidades mayores que 25 mm en el largo remanente del material deberán ser también evaluadas por amolado para determinar la profundidad. Si ninguna de las discontinuidades evaluada en la verificación parcial del 10% tiene una profundidad mayor que 3 mm , entonces las discontinuidades restantes sobre la superficie del material no necesitarán ser evaluadas.
5.15.1.1. Criterio de aceptación
Para discontinuidades con largos mayores que 25 mm y profundidad detectada, se deberá cumplir con el siguiente instructivo:
(1) Donde se observen discontinuidades tales como W, X, Y o Z de acuerdo con la Figura 5.1., previo a completar la junta, se deberá determinar mediante ensayo de ultrasonido el tamaño y la forma. El área de una discontinuidad se deberá determinar como el área de pérdida total de la reflexión de fondo, cuando se ensaye según el procedimiento de la norma ASTM A435.
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Cap. 5 - 195
(2) Para aceptación de discontinuidades tales como W, X, Y o Z el área de la discontinuidad (o área agregada de discontinuidades múltiples) deberá ser menor o igual que el 4 % del área del material (largo por ancho) con la siguiente excepción: si el largo de la discontinuidad o el ancho agregado de las discontinuidades en cualquier sección transversal, medida en forma perpendicular al largo del material, resulta mayor que el 20 % del espesor de dicho material, el 4 % del área del material deberá ser reducida por el porcentaje de espesor que excede el 20 %. (Por ejemplo, si una discontinuidad es del 30 % del espesor del material, el área de la discontinuidad no podrá ser mayor o igual que el 3,6 % del área del material). La discontinuidad en la superficie transversal del material deberá ser removida a una profundidad de 25 mm más alla de su intersección con la superficie del mismo por repelado, amolado u otro método adecuado y terminado por soldadura mediante un proceso de bajo hidrógeno en cordones con espesores menores o iguales que 3 mm, por lo menos para los cuatro primeros cordones.
Figura 5.1. Discontinuidades en extremos o bordes de materiales cortados.
(3) Cuando se detecte una discontinuidad Z que no exceda el área admisible indicada en el artículo 5.15.1.1.(2), luego de que la junta sea completada y se determine que se encuentra a una distancia mayor o igual que 25 mm de la cara de la soldadura, medida en la superficie del metal base, no se requerirá reparación de la discontinuidad. Si la discontinuidad Z está a una distancia menor que 25 mm de la cara de la soldadura, deberá ser removida a una distancia de 25 mm de la zona de fusión de la soldadura por medio de repelado o amolado. Posteriormente deberá ser terminada por soldadura con un proceso de bajo hidrógeno aplicando cordones con espesores menores o iguales que 3 mm, por al menos los cuatro primeros cordones.
(4) Si el área de la discontinuidad W, X, Y, o Z excede lo permitido en el artículo 5.15.1.1.(2), el material deberá ser rechazado y reemplazado. La eventual reparación quedará a criterio del Ingeniero responsable.
5.15.1.2. Reparación
En la reparación y determinación de los límites de las discontinuidades generadas por laminación y observadas visualmente, la cantidad de metal removido deberá ser el mínimo necesario para eliminar la discontinuidad o para determinar los límites de ésta y evaluarlos
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Cap. 5 - 196
de acuerdo con la Tabla 5.4. Sin embargo, si se requiere reparación de la soldadura, se deberá eliminar suficiente metal base para dar acceso a la soldadura. Todas las reparaciones soldadas de discontinuidades deberán hacerse según el siguiente procedimiento:
(1) Preparación adecuada del área a reparar. (2) Soldadura con un proceso de bajo hidrógeno siguiendo las indicaciones de este
Reglamento. (3) Amolado de la soldadura para obtener una superficie terminada de la reparación
suave y al ras (ver el artículo 5.24.4.1.) con el metal base adyacente.
Nota: Los requerimientos del artículo 5.15.1.2. pueden no ser adecuados en casos de cargas de tracción aplicadas a través del espesor del material.
5.15.2. Preparación de la junta
Para la preparación de la junta se puede utilizar mecanizado, corte térmico, repelado, amolado u otro medio adecuado para remover una soldadura rechazada o discontinuidades del metal base inaceptables. El proceso de corte con oxígeno no se deberá utilizar en aceros templados y revenidos, normalizados y de laminado termo controlado.
5.15.3. Ajuste del material
Para estructuras con cargas cíclicas, el material de mayor espesor que el especificado en la siguiente lista deberá ser ajustado, según se requiera, para producir un borde de bisel de soldadura satisfactorio que deberá soportar la tensión calculada:
(1) Material cizallado de espesor mayor que 12 mm. (2) Extremos laminados de chapas (distintos de chapas universales laminadas) de
espesor mayor que 10 mm. (3) Puntas de ángulos o perfiles laminados (distintos de las secciones de ala ancha) de
espesor mayor que 16 mm. (4) Chapas de laminador universal o extremos de las alas de perfiles de sección de ala
ancha de espesor mayor que 25 mm. (5) La preparación para juntas a tope deberá ser realizada de acuerdo con los
requerimientos de los planos de detalles.
5.15.4. Procesos de corte térmico
El corte por arco eléctrico, procesos de repelado y procesos de oxicorte son reconocidos por este Reglamento para ser usados en preparación, corte, o ajuste de materiales. El uso de estos procesos se debe realizar de acuerdo con los requerimientos aplicables de este Capítulo 5.
5.15.4.1. Otros procesos
Se pueden usar otros procesos de corte térmico bajo este Reglamento, siempre que el Contratista demuestre al Ingeniero responsable la idoneidad para usar satisfactoriamente el proceso.
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Cap. 5 - 197
5.15.4.2. Exactitud del perfil
El metal base y el metal de soldadura puede ser cortado por corte térmico, siempre que se asegure una superficie lisa y regular, libre de fisuras y entallas. Se deberá asegurar un perfil preciso mediante el uso de una guía mecánica. Para estructuras cargadas cíclicamente el corte térmico manual sólo se podrá aplicar cuando esté aprobado por el Ingeniero responsable. . 5.15.4.3. Requerimientos de rugosidad
En corte térmico, el equipo debe ser ajustado y manipulado de manera de evitar el corte más allá de las líneas prescriptas. La rugosidad de las superficies cortadas deberá ser menor o igual que 25 m, para materiales con espesores menores que 100 mm y 50 m para materiales con espesores mayores o iguales que 100 mm pero menores o iguales que 200 mm de acuerdo con la norma ASME B46.1 o AWS C4.1-77.
5.15.4.4. Limitaciones de muesca o entalla
La rugosidad que exceda de los valores indicados en el artículo 5.15.4.3. y las entallas o muescas menores o iguales que 5 mm de profundidad, deberán ser removidas por mecanizado o amolado. Las entallas o muescas mayores que 5 mm de profundidad podrán ser reparadas por amolado si el área de la sección transversal no se reduce en más de un 2 %. Las superficies amoladas o mecanizadas deberán tener continuidad sobre la superficie original con una inclinación cuya pendiente sea menor o igual que uno en diez. Las superficies de corte y bordes adyacentes deben quedar libres de escoria. En las superficies del corte térmico, las entallas o muescas ocasionales o acanaladuras, pueden, con la aprobación del Ingeniero responsable, ser reparadas por soldadura.
5.16. ESQUINAS ENTRANTES
Las esquinas entrantes del material de corte deben ser preformadas para proveer una transición gradual con un radio mayor que 25 mm. Las superficies adyacentes deben alcanzar sin suplemento o recortes, el punto de tangencia. Las esquinas entrantes pueden realizarse por corte térmico, seguidas por amolado, cuando sea necesario alcanzar los requerimientos de terminación superficial especificados en el artículo 5.14.4.3.
5.17. RECORTES EN VIGAS Y ORIFICIOS PARA ACCESO DE SOLDADURA
El radio de los recortes en vigas y orificios de acceso de soldadura debe proveer una transición suave, libre de entallas y esquinas o bordes agudos, no interrumpiendo los puntos de tangencia entre superficies adyacentes y debe alcanzar los requerimientos de terminación superficial establecidos en el artículo 5.15.4.3.
5.17.1. Dimensiones de los orificios de acceso
Todos los orificios de acceso para facilitar las operaciones de soldadura deben tener un largo (l) desde la punta de la preparación de la soldadura mayor que 1,5 veces el espesor del material en el que se hace el orificio. La altura (h) del agujero de acceso debe ser adecuada para la deposición de material sano en las chapas adyacentes y proveer el espacio para prolongadores de soldadura en el material en el que se realiza el orificio, pero deberá ser mayor que el espesor del material.
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Cap. 5 - 198
En perfiles laminados en caliente y perfiles compuestos o armados, todas las formas en vigas y orificios de acceso de soldadura deberán estar cortados libres de entallas o esquinas entrantes, excepto para las soldaduras de filete entre el alma y el ala en perfiles compuestos, donde se permitirá que los orificios de acceso terminen perpendiculares al ala. Las soldaduras de filete no deberán rodear los orificios de acceso (ver la Figura 5.2.).
5.17.2. Perfiles pesados
Tanto para los perfiles pesados IRAM o tipo ASTM A6, Grupos 4 y 5 como para los perfiles compuestos, con el espesor del material del alma mayor que 40 mm, las superficies de los recortes en vigas y orificios de acceso de soldadura cortadas térmicamente deberán ser amoladas e inspeccionados tanto por partículas magnetizables (PM) o métodos de tintas penetrantes (LP). Si la parte curva de la transición de las formas o recortes en vigas y orificios de acceso de soldadura estan formados por orificios previamente taladrados o aserrados, esa porción de orificio de acceso o recorte, no necesita ser amolada. Los orificios de acceso o recortes de viga en otros perfiles no necesitarán ser amolados ni inspeccionados por PM o LP.
Notas: (1)
(2) (3) (4) (5) (6)
Para los perfiles tipo IRAM-IAS o ASTM A6 Grupos 4 y 5 y perfiles compuestos o armados con espesores del alma mayor que 40 mm, precalentar hasta 65° C previo al corte térmico, amolar e inspeccionar los bordes cortados térmicamente de orificios de acceso usando PM o LP previo a realizar las soldaduras con bisel para unir el alma con el ala. El radio debe proveer una transición suave y libre de entalla; R 9 mm (típico 12 mm). Apertura de acceso realizada luego de la soldadura entre alma y ala. Apertura de acceso realizada antes de la soldadura entre alma y ala. La soldadura no retornada a través de la abertura. Estos son detalles típicos para juntas soldadas de un solo lado contra el respaldo de acero. Se deben considerar diseños de junta alternativos. hmín = 20 mm o tw (espesor del alma), la que sea mayor.
Figura 5.2. Geometría del orificio de acceso de soldadura.
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Cap. 5 - 199
5.18. SOLDADURA TEMPORARIA Y DE PUNTEO
5.18.1. Soldaduras temporarias
Las soldaduras temporarias deberán estar sujetas a los mismos requerimientos de procedimientos de soldadura que las soldaduras finales. Estas deberán ser removidas, cuando lo requiera el Ingeniero responsable. Cuando sean removidas, la superficie deberá ser terminada al ras con la superficie original.
Para uniones no tubulares cargadas cíclicamente, no deberán haber soldaduras temporarias en zonas bajo tensiones de tracción para elementos estructurales de aceros templados y revenidos, excepto en ubicaciones mayores que 1/6 de la profundidad del alma de la viga desde el ala sometida a tracción en vigas laminadas o vigas armadas. Las soldaduras temporarias en otras ubicaciones deberán estar indicadas en los planos de taller.
5.18.2. Requerimientos generales de las soldaduras de punteo
Las soldaduras de punteo deberán estar sujetas a los mismos requerimientos de las soldaduras finales, con las siguientes excepciones:
(1) El precalentamiento no será obligatorio para soldaduras de punteo de pasada única que sean refundidas e incorporadas dentro de soldaduras continuas de arco sumergido.
(2) Las discontinuidades tales como socavación, cráteres sin llenar y porosidad podrán no ser removidas antes de la soldadura final por arco sumergido.
5.18.2.1. Soldaduras de punteo incorporadas o permanentes
Las soldaduras de punteo que serán permanentes dentro de la soldadura final deberán ser hechas con electrodos que alcancen los requerimientos de las soldaduras finales y se deberán limpiar cuidadosamente. Las soldaduras de punteo de pasada múltiple deberán tener terminación en cascada.
5.18.2.2. Requerimientos adicionales para soldaduras de punteo permanentes en soldaduras de arco sumergido
Las soldaduras de punteo en la forma de soldaduras de filete con tamaños menores o iguales que 10 mm así como en las raíces de las juntas que requieran una penetración específica en la raíz, no deberán producir cambios objetables en la apariencia de la superficie de la soldadura o tener como consecuencia una penetración menor. Las soldaduras de punteo que no estén de acuerdo con los requerimientos del proceso deberán ser quitadas o reducidas en su tamaño por algún método adecuado antes de soldar. Las soldaduras de punteo en la raíz de una junta que tenga un respaldo de acero con espesor menor que 8 mm deberán ser eliminadas o se harán continuas en todo el largo de la junta usando SMAW, con electrodos de bajo hidrógeno, GMAW o FCAW-G.
5.18.2.3. Soldaduras de punteo no permanentes
Las soldaduras de punteo no permanentes dentro de las soldaduras finales deberán ser quitadas, excepto que, para estructuras cargadas estáticamente, no necesiten ser removidas.
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Cap. 5 - 200
5.19. COMBA O PREDEFORMACION EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES COMPUESTOS O ARMADOS
5.19.1. Comba
Los bordes de las vigas compuestas y vigas armadas, deberán ser cortados con una comba o predeformación especificada, con tolerancia adecuada para contrarrestar las contracciones debido al corte y a la soldadura. De todas maneras, una variación moderada de la tolerancia en la comba especificada podrá ser corregida mediante una cuidadosa aplicación de calor.
5.19.2. Corrección
La corrección de errores en la comba cuando se utilicen aceros templados y revenidos se deberá hacer con la aprobación previa del Ingeniero responsable.
5.20. EMPALMES EN ESTRUCTURAS CARGADAS CICLICAMENTE
Los empalmes entre secciones de vigas laminadas así como los correspondientes a vigas armadas o compuestas, deberán ser preferentemente en un único plano transversal. Los empalmes en taller de almas y alas de vigas armadas o construidas , realizados antes que las almas y alas sean unidas unas a otras, podrán estar ubicadas en un único plano transversal o en múltiples planos transversales, pero se deberán aplicar las previsiones relacionadas con tensión de fatiga de las especificaciones generales.
5.21. CONTROL DE DISTORSION Y CONTRACCIONES
5.21.1. Procedimiento y secuencia
En el ensamble y unión de partes de una estructura o elementos estructurales compuestos y al soldar partes de refuerzo a los componentes, el procedimiento y secuencia deberán ser tales que minimicen las distorsiones y contracciones.
5.21.2. Secuencia
Hasta donde sea posible, todas las soldaduras deberán ser hechas en una secuencia que balanceará el calor aportado en la soldadura mientras ésta progresa.
5.21.3. Responsabilidad del contratista
El Contratista deberá preparar una secuencia de soldadura para el elemento estructural a ser unido, tal que, en conjunto con las EPS y con todos los métodos de trabajo, produzcan componentes o estructuras que alcancen los requerimientos especificados. La secuencia de soldadura y el programa de control de la distorsión deberán ser aprobados por el Ingeniero responsable antes del comienzo de la soldadura en elementos estructurales en los cuales es posible que las distorsiones o contracciones afecten la funcionalidad de éstos.
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Cap. 5 - 201
5.21.4. Progresión de la soldadura
La dirección general de la progresión en la soldadura de un elemento estructural deberá ser desde puntos donde las partes estén relativamente fijas en la posición entre ellas, hacia puntos que tengan una mayor libertad relativa de movimiento.
5.21.5. Restricciones minimizadas
En los montajes, las juntas que se esperan tengan una contracción significativa deberán normalmente ser soldadas antes que las juntas tengan una menor contracción. Deberán ser soldadas con la menor restricción posible.
5.21.6. Empalmes
Todos los empalmes efectuados en taller y soldados en cada parte componente de una viga con chapa de cobertura o elemento compuesto se deberán realizar antes que la parte componente sea soldada a otras correspondientes a elementos estructurales. Las vigas armadas largas o secciones de vigas armadas deberán ser fabricadas en subconjuntos, cada uno realizado de acuerdo con el artículo 5.21.
Cuando se efectúen los empalmes de los subconjuntos, tanto en el taller como en obra, la secuencia de soldadura deberá ser razonablemente balanceada entre las soldaduras de alma y ala como también en relación con los ejes mayor y menor del elemento estructural.
5.21.7. Limitaciones de temperatura
Cuando sea necesario ejecutar soldaduras en condiciones de severa restricción externa por contracción, una vez que la soldadura comenzó, no se deberá permitir un enfriamiento de la junta por debajo de la temperatura mínima especificada de precalentamiento hasta que la junta haya sido completada o se haya depositado suficiente metal de soldadura para asegurar la ausencia de fisuras.
5.22. TOLERANCIAS EN LAS DIMENSIONES DE LA JUNTA
5.22.1. Ensamble del filete soldado
Las partes a ser unidas por soldaduras de filete deberán ser posicionadas tan cerca como sea practicable. La abertura de raíz deberá ser menor o igual que 5 mm, excepto en casos que involucren tanto perfiles como chapas con espesores mayores o iguales que 75 mm si, luego de enderezar y en el conjunto, la abertura de raíz no puede ser cerrada suficientemente para llegar a la tolerancia anterior. En tales casos, es aplicable una abertura de raíz máxima de 8 mm, con tal que se use un respaldo adecuado. El respaldo puede ser de fundente, cinta o faja cerámica, polvo de hierro o materiales similares así como soldaduras usando un proceso de bajo hidrógeno compatible con el metal de aporte depositado. Si la separación es mayor que 2 mm, el cateto de la soldadura de filete deberá ser incrementado en la cantidad de la abertura de raíz, o el Contratista deberá demostrar que la garganta efectiva requerida ha sido obtenida.
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Cap. 5 - 202
5.22.1.1. Superficie de contacto
La separación de las superficies de empalme en soldaduras de botón (tapón), ranura (ojal) y de juntas a tope con respaldo deberá ser menor o igual que 2 mm. Cuando las irregularidades en los perfiles laminados, que ocurren luego del enderezado, no permitan el contacto dentro de esos límites, se deberá aplicar el procedimiento necesario para poner el material dentro de tales límites. Esta operación deberá estar sujeta a la aprobación del Ingeniero responsable. Está prohibido el uso de suplementos para relleno, excepto lo especificado en los planos o según esté especialmente aprobado por el Ingeniero responsable y de acuerdo con lo indicado en el Capítulo 2 de este Reglamento.
5.22.2. Unión soldada con JPP
Las partes unidas por soldadura con JPP paralelas a lo largo del elemento estructural deberán ser colocadas en un contacto tan cercano como sea posible. La abertura de raíz entre las partes deberá ser menor o igual que 5 mm, excepto en casos que involucren tanto perfiles como chapas con espesores mayores o iguales que 75 mm si, luego de enderezar y en el conjunto, la abertura de raíz no puede ser cerrada suficientemente para llegar a la tolerancia anterior. En tales casos, es aplicable una abertura de raíz máxima de 8 mm, con tal que se use un respaldo adecuado y la soldadura final alcance los requerimientos de tamaño especificados.
5.22.3. Alineación de la junta a tope
Las partes a ser unidas en juntas a tope deberán estar cuidadosamente alineadas. Donde las partes estén restringidas efectivamente contra la flexión debido a la excentricidad en la alineación, se permitirá una desalineación menor o igual que el 10 % del espesor de la parte unida de menor espesor, pero en ningún caso mayor que 3 mm, como apartamiento de la alineación teórica. Al corregir la desalineación, las partes se deberán llevar a una inclinación menor o igual que 12 mm en 300 mm. La medición de la desalineación se deberá realizar entre las líneas de centros de las partes, salvo que se muestre otra indicación en los planos.
5.22.3.1. Alineación de la soldadura circunferencial en estructuras tubulares
Las partes colindantes a ser unidas mediante soldaduras circunferenciales deberán ser cuidadosamente alineadas. La mínima distancia entre dos soldaduras circunferenciales deberá ser mayor o igual que un diámetro de tubo o caño a unir, ó 1000 mm; de ambos el valor que resulte menor. No se deberán ubicar más que dos soldaduras circunferenciales en intervalos de 3000 mm de tubo o caño, excepto lo que se pueda acordar contractualmente. La desalineación radial de bordes colindantes de soldaduras circunferenciales será menor o igual que 0,2 t (donde t es el espesor de la parte de menor espesor) y el máximo permisible deberá ser 6 mm, con tal que cualquier desalineación mayor que 3 mm se suelde de ambos lados. Sin embargo, con la aprobación del Ingeniero responsable se podrá admitir una desalineación de 0,3 t con un máximo de 10 mm, con tal que la zona de desalineación sea menor o igual que 0,8 t de largo. Se deberá agregar metal de aporte a esa zona para dar una transición con pendiente de 4 a 1. Las desalineaciones mayores se deberán corregir de acuerdo con el artículo 5.22.3. Las soldaduras longitudinales de secciones adyacentes deberán estar ubicadas en un ángulo de referencia sobre la sección transversal mayor o igual que 90°.
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Cap. 5 - 203
5.22.4. Dimensiones del bisel
5.22.4.1. Variaciones de la sección transversal en estructuras no tubulares
Con la excepción de la soldadura por electroescoria y electrogas, o con la excepción especificada en el artículo 5.22.4.3. para las aberturas de raíz en exceso, respecto de aquellas permitidas en la Figura 5.3., las dimensiones de la sección transversal de las juntas soldadas con bisel que varían de aquellas mostradas en los esquemas de detalle por encima de las tolerancias deberán ser consultadas al Ingeniero responsable para su aprobación o corrección.
5.22.4.2. Variaciones de la sección transversal en estructuras tubulares
Las variaciones de dimensión de la sección transversal de juntas soldadas con bisel, mostradas en los esquemas de detalle, deberán estar de acuerdo con el artículo 5.22.4.1. excepto en los siguentes casos :
(1) Las tolerancias para uniones T, Y, y K, están incluidas en los rangos dados en el artículo 3.13.4.
(2) Las tolerancias especificadas en la Tabla 5.5 se aplican a soldadura tubular de bisel con JPC, realizada de un solo lado, sin respaldo.
5.22.4.3. Corrección
Las aberturas de raíz mayores que las permitidas en el artículo 5.22.4.3., pero menores o iguales que dos veces el espesor de la parte de menor espesor o 20 mm, lo que sea menor, podrán ser corregidas mediante soldadura hasta obtener las dimensiones aceptables previo a unir las partes por soldadura.
5.22.4.4. Aprobación del Ingeniero responsable
Las aberturas de raíz mayores que las permitidas en el artículo 5.22.4.3. pueden ser corregidas por soldadura sólo con la aprobación del Ingeniero responsable .
5.22.5. Biseles con métodos de repelado y corte
Los biseles producidos por medio de electrodos para repelado y corte deberán estar de acuerdo con las dimensiones del perfil de bisel según lo especificado en las Figuras 3.3. y 3.4. así como lo descripto en los artículo 3.12.3. y 3.13.1. En todos los casos se deberá mantener un acceso adecuado a la raíz.
5.22.6. Métodos de alineación
Los elementos a ser soldados deberán ser colocados en correcta alineación y ser mantenidos en posición por medio de pernos, cuñas, tensores, puntales y otros dispositivos adecuados de fijación o por soldaduras de punteo hasta que la soldadura sea terminada. Se deberán hacer las consideraciones adecuadas por alabeos, combas y contracciones.
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Cap. 5 - 204
α
+ -
10° 5°
f ± 2 mm
R ± 2 mm
(A) SOLDADURA CON BISEL SIN RESPALDO SIN REPELADO DE RAÍZ
2 mm
α
+ -
10° 5°
R
+ -
6 2
mm mm
(B) SOLDADURA CON BISEL CON RESPALDO SIN REPELADO DE RAÍZ
α
+ -
10° 5°
f’ sin limitación
R
+ -
2 3
mm mm
(C) SOLDADURA CON BISEL SIN RESPALDO CON REPELADO DE RAÍZ
Raíz no
Raíz repelada
repelada (*)
mm
mm
(1) Talón de la junta
2
No limitado
(2) Abertura de raíz en
2
+2
juntas sin respaldo
-3
Abertura de raíz en juntas con respaldo
+6 -2
No aplicable
(3) Angulo del bisel de la
+10°
+10°
junta
-5°
-5°
(*) Ver el artículo 5.22.4.2. para las tolerancias de soldadura tubular
con JPC de un solo lado sin respaldo.
Figura 5.3. Tolerancias en la construcción de juntas soldadas con bisel en forma manual (ver el artículo 5.22.4.1).
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Cap. 5 - 205
5.23. TOLERANCIAS DIMENSIONALES DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES SOLDADOS
5.23.1. Rectitud de columnas y vigas armadas
Para columnas soldadas y vigas armadas principales, sin tener en cuenta la sección transversal, la variación de rectitud admisible será:
Para largo 10 000 mm (10 m) = 1 mm x largo total de viga (m)
Para largo 10 000 mm (10 m) y 15 000 mm (15 m) = 10 mm Para largo 15 000 mm (15 m) = 10 mm 3 mm N de m de largo total 15
3
5.23.2. Rectitud de vigas y vigas armadas (sin comba especificada) La variación de rectitud admisible será:
1 mm x largo total de viga (m)
5.23.3. Comba de vigas y vigas armadas
Para las vigas laminadas o armadas (con la excepción de aquellas que tienen el ala superior empotrada en hormigón sin el diseño de un riñón de hormigón), sin tener en cuenta la sección transversal, la variación admisible de la comba o alabeo en armados o subconjuntos de taller (para empalmes en obra) será:
a la mitad del tramo:
-0,00 + 40 mm para tramos 30 000 mm (30 m)
-0,00 +20 mm para tramos < 30 0000 mm (30 m)
en los soportes:
0 para el extremo de los soportes
3 mm (para los soportes internos)
en puntos intermedios:
4 (a ) b (1 a / S ) - 0 , 00
S
siendo:
a la distancia, en metros, del punto de inspección al soporte más cercano. S el largo del tramo, en metros.
b igual a 40 mm para tramos 30 m. b igual a 20 mm para tramos < 30 m.
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Cap. 5 - 206
5.23.4. Comba de vigas y vigas armadas (diseñadas sin un riñón de hormigón)
Para componentes que tienen el ala superior empotrada en hormigón, diseñadas sin un riñón de hormigón, la variación admisible de la comba o alabeo en ensambles o subconjuntos de taller (para empalmes de obra) será:
a la mitad del tramo:
-0,00 +20 mm para tramos 30 000 mm (30 m) -0,00 +10 mm para tramos < 30 000 mm (30 m)
en los soportes:
0 para el extremo de los soportes 3 mm para los soportes internos
en puntos intermedios:
4 (a) b (1 a/S) - 0 ,00
S
siendo: b igual a 20 mm para tramos 30 m. b igual a 10 mm para tramos < 30 m. Ver la Tabla 5.7. para valores tabulados.
Sin tener en cuenta como se muestra la comba o alabeo en los planos de detalles, la convención de signos es más (+) arriba, y menos (-) abajo, del perfil de la comba detallado. Esta convención se aplica también a un elemento individual cuando no se requieren empalmes de campo o montajes de taller. La medición de la comba se deberá hacer en la condición sin carga aplicada.
5.23.5. Curvatura de vigas
La variación permitida de la rectitud o curvatura especificada en el punto medio será:
1 mm x largo total de la viga (m)
con tal que el elemento estructural tenga suficiente flexibilidad lateral para permitir la fijación de rigidizadores, pórticos transversales, arriostramientos laterales, etc., sin dañar los componentes de la estructura o sus fijaciones.
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Cap. 5 - 207
Tabla 5.5. Tolerancias de abertura de raíz en elementos tubulares (ver el artículo 5.22.4.2.)
Talón de la Junta mm
Abertura de raíz de Ángulo del bisel de
juntas sin respaldo junta
de acero
mm
grados
SMAW
2
2
5
GMAW
1
2
5
FCAW
2
2
5
Nota: Las aberturas de raíz mayores que las permitidas por las tolerancias indicadas en esta
Tabla, pero no mayores que el espesor de la parte de menor espesor, pueden ser llevada
por soldadura hasta dimensiones adecuadas previamente a unir las partes con soldadura.
Tabla 5.6. Tolerancias de comba o alabeo para vigas armadas
Tolerancias de comba o alabeo para vigas armadas
(mm)
a/S Tramo
0,1
0,2 0,3 0,4 0,5
30m < 30m
14
25 34 38
40
7
13 17 19
20
Tabla 5.7. Tolerancias de comba o alabeo para vigas y vigas armadas sin un riñón de hormigón diseñado
Tolerancias de comba o alabeo para vigas y vigas armadas sin un riñón de hormigón diseñado (mm)
a/S Tramo
0,1
0,2 0,3 0,4 0,5
30m < 30m
7
13 17 19
20
4
6
8
10
10
5.23.6. Variación de planitud en el alma de vigas
5.23.6.1. Mediciones
Las variaciones de planitud de las almas de vigas serán determinadas midiendo la desalineación de la línea de centros reales de la viga a un borde recto cuyo largo sea mayor que la menor dimensión del panel y esté ubicado en un plano paralelo al plano nominal de la viga. Las mediciones se deberán realizar antes de la construcción.
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Cap. 5 - 208
5.23.6.2. Estructuras no tubulares cargadas estáticamente
Las variaciones de la planitud en almas de vigas que tienen una profundidad o altura, D, y un espesor, t, en paneles confinados por rigidizadores o alas, o ambos, cuya menor dimensión de panel sea d (ver Figura Anexo IIa), no deberán exceder los siguientes valores:
Rigidizadores intermedios a ambos lados de la viga: donde D/t < 150, la variación máxima = d/100 donde D/t 150, la variación máxima = d/80
Rigidizadores intermedios a un solo lado de la viga: donde D/t < 100, la variación máxima = d/100 donde D/t 100, la variación máxima = d/67
Ningún rigidizador intermedio: donde D/t 100, la variación máxima = d/150 (Ver el Anexo IIa para valores tabulados)
5.23.6.3. Estructuras no tubulares cargadas cíclicamente
Las variaciones de la planitud en vigas que tienen una profundidad D, y un espesor t, en paneles confinados por rigidizadores o alas, o ambos, cuya menor dimensión de panel sea d, no deberán exceder los siguientes valores:
Rigidizadores intermedios a ambos lados de la viga:
- Interiores vigas armadas: donde D/t < 150 – la variación máxima = d/115 donde D/t 150 – la variación máxima = d/92
- Cara o faja externa de vigas armadas: donde D/t < 150 – la variación máxima = d/130 donde D/t 150 – la variación máxima = d/105
Rigidizadores intermedios a un solo lado de la viga:
- Interiores vigas armadas: donde D/t < 100 – la variación máxima = d/100 donde D/t 100 – la variación máxima = d/67
- Cara o faja externa de vigas armadas: donde D/t < 100 – la variación máxima = d/120 donde D/t 100 – la variación máxima = d/80
Ningún rigidizador intermedio –variación máxima = d/150
(Ver Anexo IIb para valores tabulados)
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Cap. 5 - 209
5.23.6.4. Distorsión excesiva
Las distorsiones en vigas del doble de las tolerancias especificadas en los artículos 5.23.6.2. ó 5.23.6.3. serán satisfactorias cuando ocurran en el extremo de una viga armada que ha sido perforada o punzonada y fresada, tanto durante el armado o el calentamiento para un empalme abulonado en obra; previendo que, cuando las chapas de empalme sean abulonadas, la viga alcance las tolerancias dimensionales adecuadas.
5.23.6.5. Consideración arquitectónica
Si las consideraciones arquitectónicas requieren tolerancias más restrictivas que las descriptas en los artículo 5.23.6.2. ó 5.23.6.3., las referencias específicas deberán ser incluidas en los documentos del contrato.
5.23.7. Variación entre las líneas de centros de alma y alas de vigas
Para elementos superpuestos H o I, la variación permitida entre la línea de centros del alma y la línea de centros del ala en las superficies de contacto será de 6 mm .
5.23.8. Inclinación y alabeo del ala
Para vigas soldadas o vigas armadas, el alabeo e inclinación combinadas del ala de la viga se podrán determinar midiendo la desalineación en la punta del ala, desde una línea normal al plano del alma hasta la intersección de la línea de centros del alma con la superficie externa de la chapa del ala. Esta desalineación no deberá exceder el 1 % del ancho total del ala o 6 mm, la mayor de ambas, excepto que las juntas a tope soldadas de partes colindantes deberán cumplir los requerimientos del artículo 5.22.3.
5.23.9. Variación de la profundidad o altura
Para vigas soldadas o vigas armadas, la variación máxima admisible de la profundidad especificada medida en la línea de centros del alma será:
Para profundidad 1 000 mm Para profundidad 1 000 mm y 2 000 mm Para profundidad 2 000 mm.
3 mm 5 mm + 8 mm - 5 mm
5.23.10. Apoyos en puntos de carga
Los extremos de apoyo de refuerzos deberán estar en escuadra con el alma y tendrán al menos 75 % del área transversal de la sección del refuerzo en contacto con la superficie interna de las alas. La superficie exterior de las alas cuando apoyan sobre una base o asiento deberán ajustarse dentro de los 0,25 mm para el 75 % del área proyectada del alma y refuerzos y no más que 1 mm para el 25 % restante del área proyectada. Las vigas armadas sin rigidizadores deberán apoyarse en el área proyectada del alma en la superficie exterior del ala dentro de 0,25 mm y el ángulo incluído entre el alma y el ala no debe exceder 90° en el largo del apoyo.
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Cap. 5 - 210
5.23.11. Tolerancias en rigidizadores
5.23.11.1. Ajuste de rigidizadores intermedios
Donde se especifica un ajuste estrecho en rigidizadores intermedios, se deberán definir admitiendo una luz de hasta 2 mm entre el rigidizador y el ala.
5.23.11.2. Rectitud de rigidizadores intermedios
La variación de rectitud de rigidizadores intermedios deberá ser menor o igual que 12 mm para vigas armadas de alturas menores o iguales que 2000 mm y 20 mm para vigas armadas con alturas mayores que 2000 mm, con la debida consideración de componentes que van dentro de ellos (cuadernas, costillas).
5.23.11.3. Rectitud y ubicación de rigidizadores de apoyo
La variación de rectitud de rigidizadores de apoyo deberá ser menor o igual que 6 mm para una profundidad menor o igual que 2000 mm y de 12 mm para una profundidad mayor que 2000 mm. La línea de centros real de un rigidizador deberá estar dentro del espesor del rigidizador medido en la ubicación teórica de la línea de centros.
5.23.11.4. Otras tolerancias dimensionales
El alabeo de elementos estructurales de sección rectangular y otras tolerancias dimensionales no cubiertas por el articulo 5.23. deberán ser determinadas individualmente y acordadas en forma conjunta por el contratista y el comitente teniendo en cuenta apropiadamente los requerimientos de construcción.
5.24. PERFILES DE SOLDADURA
Todas las soldaduras, con excepción de lo permitido en este Capítulo 5, deberán estar libres de fisuras, solapes y las discontinuidades de perfil inaceptables que se muestran en la Figura 5.4.
5.24.1. Soldadura de filete
Las caras de las soldaduras de filete podrán ser suavemente convexas, planas, o suavemente cóncavas como se muestra en la Figura 5.4. La Figura 5.4.(C) muestra perfiles de soldadura de filete típicamente inaceptables.
5.24.2. Excepción para filetes de soldadura discontinua o intermitente
Con excepción de la socavación, como se permite en este Reglamento, los requerimientos de perfil de la Figura 5.4. no se aplicarán a los extremos de soldaduras discontinuas fuera de su largo efectivo.
5.24.3. Convexidad
Excepto en soldaduras del lado exterior en juntas en L o de esquina, la convexidad C de una soldadura en la superficie no deberá exceder los valores dados en la Figura 5.4.
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Cap. 5 - 211
5.24.4. Soldaduras con bisel o a tope
Las soldaduras con bisel se deberán realizar con el menor refuerzo de cara (sobremonta). En caso de juntas a tope o en L, el refuerzo de cara deberá ser igual o menor que 3 mm de altura. Todas las soldaduras deberán tener una transición gradual al plano del metal base con áreas de transición libres de socavaciones excepto lo que permite este Reglamento. La Figura 5.4.(D) muestra perfiles de soldadura en juntas con bisel a tope típicamente aceptables. La Figura 5.4.(E) muestra perfiles de soldadura en juntas con bisel a tope típicamente no aceptables.
5.24.4.1. Superficies enrasadas
Las soldaduras a tope que requieren ser enrasadas deben terminarse de manera de no reducir el espesor de la parte de metal base de menor espesor o metal de soldadura en más que 1 mm ó 5 % del espesor del material, el que sea menor. Los refuerzos que permanezcan no deberán exceder 1 mm de altura. Sin embargo, todos los refuerzos deberán quitarse donde las soldaduras formen parte de superficie de empalme o contacto. Todos los refuerzos deberán empalmar suavemente con las superficies de las chapas con áreas de transición libres de socavaciones.
5.24.4.2. Métodos y valores de terminación
Se podrán utilizar cincelado, ranurado y repelado con tal que sean terminados por amolado. Donde se requiera terminación superficial, los valores de rugosidad (ver ANSI/ASME B46.1) deberán ser menores o iguales que 6,3 m. Las superficies terminadas en valores menores o iguales que 3,2 m puede ser terminadas en cualquier dirección. Para superficies terminadas en valores mayores que 3,2 m deberán ser terminadas en la dirección paralela a las tensiones principales.
5.25. TÉCNICAS PARA SOLDADURAS EN BOTONES (TAPONES) Y RANURAS (OJALES)
5.25.1. Soldaduras en botón (tapón)
La técnica usada para hacer soldaduras en botón (tapón) con procesos SMAW, GMAW, (excepto transferencia en cortocircuito), FCAW deberá ser como sigue:
5.25.1.1. Posición plana (bajo mano)
En soldaduras a realizarse en posición plana, cada pasada debe depositarse alrededor de la raíz de la junta y luego depositada a lo largo de una trayectoria en espiral respecto del centro del agujero, fundiendo y depositando un cordón de metal de soldadura en la raíz de la junta. El arco entonces es llevado a la periferia del agujero y el procedimiento se repite, fundiendo y depositando capas sucesivas para llenar el agujero a la profundidad requerida. La escoria que cubre el metal de soldadura se debe mantener fundida hasta que la soldadura finalice. Si el arco se interrumpe o se permite un enfriamiento de la escoria, la escoria debe ser completamente removida antes de recomenzar la soldadura.
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Cap. 5 - 212
5.25.1.2. Posición vertical
Para soldaduras a realizarse en posición vertical, el arco se comienza en la raíz de la junta del lado de abajo del agujero y es llevado en forma ascendente, fundiendo en la cara de la chapa interior y hacia el lado del agujero. El arco es interrumpido en la parte superior del agujero, se limpia la escoria, y el proceso se repite al otro lado del agujero. Luego de limpiar la escoria de la soldadura, se deberán depositar otras capas en forma similar para llenar el agujero a la profundidad requerida.
5.25.1.3. Posición sobre cabeza
Para soldaduras a realizarse en posición sobre cabeza, el procedimiento es el mismo que para la posición plana, excepto que se debe permitir que la escoria se enfríe y debe ser removida completamente luego de depositar cada cordón sucesivo hasta que el agujero sea llenado a la profundidad requerida.
5.25.2. Soldaduras de ranura (ojal)
Las soldaduras de ranura (ojal) se deberán realizar usando técnicas similares a aquellas especificadas en el artículo 5.25.1. para soldaduras en botón (tapón), excepto que en caso que el largo de las ranuras (los ojales) exceda tres veces el ancho, o si la ranura (el ojal) se extiende hasta el extremo de la pieza, se deberán aplicar los requerimientos técnicos especificados en el artículo 5.25.1.3.
5.26. REPARACIONES
La remoción de metal de soldadura o porciones de metal base se podrá realizar por mecanizado, amolado, cincelado, ranurado o repelado. Se deberá realizar de manera tal que al metal de soldadura o metal base adyacente no se le produzcan muescas o ranuras. No se deberá usar el repelado por oxígeno en aceros templados y revenidos. Los tramos de soldadura inaceptables se deberán quitar sin una remoción sustancial del metal base. Las superficies deberán ser limpiadas cuidadosamente antes de la soldadura. Se deberá depositar metal de soldadura para compensar cualquier deficiencia en tamaño.
5.26.1. Opciones del Contratista
El Contratista tendrá la opción tanto de reparar una soldadura inaceptable o remover y reemplazar la totalidad de la soldadura, excepto lo modificado por el artículo 5.26.3. La soldadura reparada o reemplazada deberá ser reensayada con el método usado originalmente, y se deberá aplicar la misma técnica y criterio de aceptabilidad para la calidad. Si el contratista elige reparar la soldadura, debe corregirse como sigue:
5.26.1.1. Solape, convexidad excesiva, o refuerzo excesivo
El metal de soldadura en exceso deberá ser removido.
5.26.1.2. Concavidad excesiva de la soldadura o cráter
En soldaduras que no alcanzan el tamaño especificado o presentan socavación, las superficies deberán ser preparadas (ver el artículo 5.30.) previo a depositar el metal de soldadura adicional.
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Cap. 5 - 213
5.26.1.3. Fusión incompleta, porosidad excesiva de la soldadura, o inclusiones de escoria
Los tramos o partes inaceptables deberán ser removidos (ver el artículo 5.26.) y resoldados.
Figura 5.4. Perfiles de soldadura aceptables e inaceptables.
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Cap. 5 - 214
5.26.1.4. Fisuras en soldadura o metal base
La extensión de la fisura deberá ser evaluada mediante la aplicación de macroataque, inspección por PM, LP, u otras técnicas adecuadas y reconocidas. La fisura y el metal base, 50 mm hacia cada lado de los extremos o vértices de la fisura, deberán ser removidos y soldados . 5.26.2. Limitaciones de la temperatura en la reparación por calor localizado
Los componentes distorsionados por soldadura deben ser enderezados por medios mecánicos o mediante la aplicación de una cantidad de calor limitada en forma localizada. La temperatura de las áreas calentadas, medidas con métodos aprobados, deberá ser menor o igual que 600 °C para aceros templados y revenidos, y 650 °C para otros aceros. La parte a ser calentada para enderezado debe estar sustancialmente libre de tensiones y de fuerzas externas, excepto aquellos esfuerzos que resultan del método de enderezado mecánico usado en conjunto con la aplicación de calor.
5.26.3. Aprobación
Se deberá obtener la aprobación previa del Ingeniero responsable para ejecutar reparaciones al metal base (distinta de aquellas requeridas por el artículo 5.15.), fisuras mayores o en frío, reparaciones a soldaduras por electro escoria y electrogas con defectos internos o por revisión del diseño para compensar deficiencias. El Ingeniero responsable deberá ser notificado antes de que los componentes o elementos estructurales soldados sean cortados aparte.
5.26.4. Inaccesibilidad de soldaduras inaceptables
Si la soldadura inaceptable no resulta accesible o presenta condiciones que hacen peligrosa o ineficaz la corrección de la misma, entonces se deberán reponer la condiciones originales removiendo soldaduras o elementos estructurales, o ambos, previo a realizar la corrección. Si esto no se realiza, la deficiencia se debe compensar mediante el agregado de trabajo adicional realizado de acuerdo a un diseño revisado y aprobado.
5.26.5. Reparación soldada de metal base por orificios mal ubicados
Excepto donde la reparación sea necesaria por razones estructurales o de otro tipo, los orificios por punzonado o taladrado mal ubicados pueden quedar abiertos o rellenados con pernos. Cuando se repara el metal base con soldadura, se aplicarán los siguientes requerimientos:
(1) El metal base no sometido a cargas de tracción cíclicas podrá ser reparado por soldadura, con tal que el contratista prepare y siga una EPS de reparación. Se deberá verificar que el metal de soldadura de la reparación se encuetre sano mediante la evaluación con ensayos no destructivos apropiados, cuando tales ensayos estén especificados en los documentos del contrato para soldaduras con bisel sujetas a tensiones de compresión o de tracción.
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Cap. 5 - 215
(2) Metal base sujeto a tensiones de tracción cíclicas podrá ser reparado por soldadura cuando:
a) El Ingeniero responsable apruebe la reparación por soldadura y la EPS de reparación.
b) La EPS de reparación es seguida durante el trabajo y se verifica que el metal base reparado sea sano mediante método(s) de END especificados en los documentos de contrato para el ensayo de soldadura con bisel bajo tracción, o según lo aprobado por el Ingeniero responsable.
(3) Además de los requerimientos de (1) y (2), cuando se reparan agujeros en metal base templado y revenido mediante soldadura:
a) Se deberán usar metal de aporte, calor aportado y tratamiento térmico, posterior a la soldadura, apropiados.
b) Se deberán hacer soldaduras de muestra usando la EPS de reparación.
c) Los ensayos radiográficos de las soldaduras de muestra deberán verificar que las mismas se encuentren sanas según los requerimientos del Capítulo 6 de este Reglamento.
d) Un ensayo de tracción de sección reducida (metal de soldadura), dos ensayos de plegado lateral (metal de soldadura) y tres ensayos de impacto Charpy- V (CVN) de la ZAC, con la entalla ubicada en la región de grano grueso, tomadas de las muestras soldadas se deberán utilizar para demostrar que el área reparada alcanza los requerimientos especificados del metal base. Ver el Anexo III para los requerimientos para ensayos de impacto Charpy-V.
(4) Las superficies de soldadura deberán estar terminadas como se especifica en el artículo 5.24.4.1.
5.27. MARTILLADO
Se podrá usar el martillado en cordones de soldadura intermedios para el control de esfuerzos de contracción en soldaduras de gran espesor para prevenir fisuras o distorsiones, o ambas. No se debe realizar martillado en la raíz o en el cordón de la superficie de la soldadura o en el metal base en los extremos de la soldadura excepto lo dispuesto en el Capítulo 2 de este Reglamento. Se deberá tener cuidado de evitar el solape o fisuras de la soldadura o metal base.
5.27.1. Herramientas
Este Reglamento permite el uso de martillos para escoria, cinceles o herramientas vibratorias livianas para remover escoria y salpicaduras.
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Cap. 5 - 216
5.28. RECALQUE
Este Reglamento no permite el recalcado de las soldaduras.
5.29. CORTES DE ARCO
Se evitarán los cortes del arco en cualquier metal base. Las fisuras o imperfecciones causadas por los cortes del arco deben ser llevadas a una configuración de contorno suave y verificadas para asegurar que esté sano.
5.30. LIMPIEZA DE LA SOLDADURA
5.30.1. Limpieza durante el proceso
Antes de soldar sobre metal depositado, previamente, se deberá quitar toda la escoria de la soldadura y el metal base adyacente deberá ser limpiado por cepillado. Este requerimiento se aplica no sólo a capas sucesivas sino a cordones sucesivos y al área del cráter cuando se retoma una soldadura luego de cualquier interrupción. Esto, sin embargo, no deberá restringir las soldaduras en botones (tapones) y ranuras (ojales) de acuerdo con el artículo 5.25.
5.30.2. Limpieza de soldaduras terminadas
La escoria deberá ser removida de todas las soldaduras terminadas y la soldadura y el metal base adyacente deberán ser limpiados mediante cepillado u otro medio adecuado. Las salpicaduras de fuerte adherencia que se mantienen luego de las operaciones de limpieza podrán ser aceptadas, salvo que se requiera la remoción para el propósito de ensayos no destructivos. Las juntas soldadas no deberán ser pintadas hasta que las soldaduras hayan sido terminadas y aceptadas.
5.31. PROLONGADORES
5.31.1. Uso de prolongadores
Las soldaduras deberán ser terminadas en el extremo de la junta en forma tal que asegure una soldadura sana. Siempre que sea necesario, esto se podrá satisfacer con el uso de prolongadores alineados de manera que provean una extensión a la preparación de la junta.
5.31.2. Remoción de los prolongadores para estructuras no tubulares cargadas en forma estática
Para estructuras no tubulares cargadas estáticamente, no será necesario retirar los prolongadores, salvo que lo requiera el Ingeniero responsable.
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Cap. 5 - 217
5.31.3. Remoción de los prolongadores para estructuras no tubulares cargadas en forma cíclica
Para estructuras no tubulares cargadas cíclicamente, será necesario retirar los prolongadores luego de completada y enfriada la soldadura y los extremos deberán ser suavizados y enrrasados con los bordes de las partes colindantes.
5.31.4. Extremos de las juntas a tope soldadas
Los extremos de las juntas a tope soldadas que requieren estar al ras deberán ser terminadas de forma de no reducir el ancho más allá que el ancho detallado o el ancho real provisto, el que sea mayor, en más que 3 mm o tanto como para no dejar refuerzo en cada extremo que exceda los 3 mm. Los extremos de las juntas a tope soldadas deberán ser llevadas a una inclinación que no exceda 1:10.
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Cap. 5 - 218
CAPÍTULO 6. INSPECCIÓN Y CONTROL DE CALIDAD
6.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
6.1.1. Campo de validez
Este Capítulo 6 contiene todos los requerimientos para las calificaciones y responsabilidades de los Inspectores, criterios de aceptación para discontinuidades y para los procedimientos de ensayos no destructivos (END).
6.1.2. Información provista a los Comitentes
Cuando se vayan a requerir ensayos no destructivos que no sean por inspección visual, se deberán dejar claramente establecidos en la información contractual provista a los comitentes. Esta información deberá enumerar las categorías de soldaduras a ser examinadas, el alcance de los ensayos de cada categoría, y el método o los métodos de ensayo.
6.1.3. Estipulaciones de Inspección y Contrato
A los fines de este Reglamento, tanto la inspección y el ensayo de fabricación o montaje a realizar por el Contratista como la Inspección y el ensayo de verificación son funciones separadas.
6.1.3.1. Inspección del Contratista
Este tipo de inspección y ensayo se debe realizar, según sea necesario, previo al montaje, durante el mismo, durante la soldadura y después de la misma para asegurar que los materiales y la mano de obra alcancen los requerimientos de los documentos de contrato. La inspección y ensayos de fabricación y/o montaje son responsabilidad del Contratista salvo que se disponga lo contrario en los Documentos del Contrato.
6.1.3.2. Inspección de Verificación
La inspección y el ensayo de verificación son prerrogativas del Comitente quién puede realizar la tarea, o cuando esté dispuesto en el contrato, desistir de una verificación independiente, o estipular que ambos, inspección y verificación deban ser realizados por el Contratista.
6.1.4. Definición de categorías de Inspector
6.1.4.1. Inspector del Contratista
Este Inspector es una persona designada convenientemente, quien actúa para, y de parte del Contratista en todas las inspecciones y asuntos de calidad dentro del alcance de los Documentos del Contrato.
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Cap. 6 - 219
6.1.4.2. Inspector de Verificación
Este Inspector es una persona designada convenientemente quien actúa para, y de parte del Comitente o el Ingeniero responsable en todas las inspecciones y asuntos de calidad dentro del alcance de los Documentos del Contrato.
6.1.4.3. Inspector
Cuando se utilice el término Inspector, en los términos definidos en el artículo 6.1.4., se debe interpretar que se trata de Inspector de soldadura certificado bajo la Norma IRAMIAS U 500-169.
6.1.5. Requerimientos de calificación del Inspector
6.1.5.1. Bases para la calificación
Los inspectores de soldadura responsables de la aceptación o del rechazo del material o mano de obra, deberán estar calificados. Las bases de la calificación del Inspector deberán estar documentadas fehacientemente.
Las bases aceptables de calificación son: Certificación actual o previa como Inspector de Soldadura (Nivel 2 o 3) de acuerdo con la última edición de la norma IRAM-IAS U500-169.
6.1.5.2. Validez de la calificación
La calificación de un Inspector tendrá la validez establecida en la última edición de la norma IRAM-IAS U500-169, salvo que exista una razón específica para cuestionar la idoneidad del Inspector, de acuerdo con lo indicado en el artículo 6.5.5.1.
6.1.5.3. Inspectores asistentes
El Inspector responsable podrá contar con la colaboración de los Inspectores Nivel I de acuerdo con la norma IRAM-IAS U500-169, quienes podrán realizar funciones de inspección específica bajo la supervisión de un Inspector de soldadura responsable.
6.1.5.4. Autoridad de Verificación
El Ingeniero responsable deberá tener autoridad para verificar el cumplimento de calificación de los Inspectores de acuerdo con los requerimientos del artículo 6.1.5.
La Autoridad de Verificación de la validez de certificación del Inspector de Soldadura será el Organismo de Certificación de Inspectores de Soldadura correspondiente.
6.1.6. Responsabilidad del Inspector
El Inspector deberá verificar que la fabricación y montaje por soldadura se ha realizado de acuerdo con los requerimientos de los documentos de contrato.
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Cap. 6 - 220
6.1.7. Documentación necesaria para la Inspección
A los Inspectores se les debe proveer de los planos de detalle completos, mostrando el tamaño, largo, tipo, y ubicación de todas las soldaduras a realizar así como de cada EPS y RPS (si corresponde). El Inspector deberá ser también provisto de la parte de los documentos de contrato que describen los materiales y requerimientos de calidad para los productos a ser fabricados o montados, o ambos.
6.1.8. Notificación al Inspector
El Inspector deberá ser notificado, previo al comienzo de las operaciones sujetas a inspección y verificación, del correspondiente programa o plan de inspección.
6.1.9. Inspección de materiales
El Inspector deberá verificar la utilización de materiales que cumplen con los requerimientos de este Reglamento, de los Reglamentos CIRSOC 301-2005, CIRSOC 302-2005 y de las normas IRAM e IRAM-IAS aplicables.
6.1.10. Inspección de la EPS y equipos
6.1.10.1. EPS
El Inspector deberá verificar que toda EPS a ser aplicada haya sido aprobada por el Ingeniero responsable en conformidad con los requerimientos de los Capítulos 3 y 4 de este Reglamento.
6.1.10.2. Equipo de soldadura
El Inspector deberá verificar el equipo de soldadura a ser usado para el trabajo a fin de asegurar que esté conforme a los requerimientos del artículo 5.11.
6.1.11. Calificación de soldador, operador o soldador de punteado
6.1.11.1. Determinación de calificación
El Inspector deberá verificar que las soldaduras sean realizadas sólo por soldadores, operadores y soldadores de punteado que se encuentren calificados de acuerdo con los requerimientos del Capítulo 4 de este Reglamento.
6.1.11.2. Reensayo basado en la calidad del trabajo
Cuando la calidad del trabajo del soldador, operador o soldador de punteado esté por debajo de los requerimientos de este Reglamento, el Inspector de soldadura actuante en obra o por medio de un Ente de Calificación y Certificación de Soldadores u Operadores de Soldadura (Norma IRAM-IAS U 500-138), podrá requerir una verificación de la habilidad del soldador para producir soldaduras sanas por medio de un simple ensayo, tal como el ensayo de rotura de una soldadura de filete, o requiriendo una recalificación completa de acuerdo con el Capítulo 4 de este Reglamento.
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6.1.12. Validez de la certificación
El Inspector deberá requerir la recalificación de cualquier soldador u operador calificado que se encuentre fuera del periodo de validez de su calificación.
6.1.13. Materiales de aporte
El Inspector deberá verificar que los electrodos sean usados sólo en las posiciones y con el tipo de corriente de soldadura y polaridad para los cuales están clasificados.
6.1.14. Requisitos generales de las inspecciones
El Inspector deberá, a intervalos adecuados, verificar la preparación de las juntas, las operaciones de montaje, técnicas de soldadura y habilidad de cada soldador u operador de acuerdo con los requerimientos aplicables de este Reglamento. El tamaño y contorno de la soldadura deberá ser medido con calibres y galgas adecuados. La inspección visual de fisuras en soldaduras y metal base y otras discontinuidades deberán estar asistidas por una luz de alta luminosidad, lupas o elementos tales que puedan facilitar la tarea.
6.1.15. Identificación del Inspector en las inspecciones realizadas
Los Inspectores deberán identificar con una marca distintiva u otro método de registro todas las partes o juntas que han sido inspeccionadas y aceptadas. Se podrá utilizar cualquier método de registro siempre que esté acordado mutuamente. El estampado por cuña de componentes cargados cíclicamente no está permitido sin la aprobación del Ingeniero responsable.
6.1.16. Mantenimiento de los registros
El Inspector deberá mantener un registro de las calificaciones de todos los soldadores, operadores, y soldadores punteadores, de todas las calificaciones de EPS u otros ensayos que se realicen así como toda otra información que pueda ser requerida.
6.2. RESPONSABILIDADES DEL CONTRATISTA
6.2.1. Obligaciones del Contratista
6.2.1.1. Responsabilidades del Contratista
El Contratista será responsable por la inspección visual y corrección de todas las deficiencias en los materiales y mano de obra de acuerdo con los requerimientos de este Reglamento.
6.2.1.2. Pedidos del Inspector
El Contratista deberá cumplir con todas los pedidos del Inspector para corregir deficiencias en materiales y mano de obra de acuerdo con este Reglamento y los documentos de contrato.
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Cap. 6 - 222
6.2.1.3. Decisión del Ingeniero responsable
En la eventualidad de que una soldadura defectuosa, o su remoción para soldar nuevamente, dañe el metal base de tal manera que a juicio del Ingeniero responsable, dicho material resulte no apto para la aplicación específica, el Contratista deberá remover y reemplazar el metal base dañado o solucionar la deficiencia en una forma aprobada por el Ingeniero.
6.2.1.4. Ensayo no destructivo (END) especificado distinto que el visual
Cuando se especifica un END distinto de la inspección visual en la información provista a los Contratistas, será responsabilidad de ellos asegurar que todas las soldaduras especificadas alcancen los requerimientos del Capítulo 6 de este Reglamento.
6.2.1.5. END no especificado distinto que el visual
Si un END distinto de la inspección visual no está especificado en el acuerdo contractual original pero es solicitado posteriormente por el Comitente, el Contratista deberá realizar cualquier ensayo solicitado en conformidad con el artículo 6.4. El Comitente deberá establecer en acuerdo con el Contratista que contemple todos los costos asociados, incluyendo manipuleo, preparación de la superficie, ensayo no destructivo y reparación de las discontinuidades distintas de aquellas indicadas en el artículo 6.3.3.
6.3. CRITERIO DE ACEPTACIÓN
6.3.1. Campo de validez
El criterio de aceptación para inspección visual y END para uniones tubulares y uniones no tubulares cargadas estática y cíclicamente se describe en este artículo 6.3. La extensión del ensayo y el criterio de aceptabilidad deberán ser especificados en los documentos de contrato o en la información provista a los Contratistas.
6.3.2. Aprobación del Ingeniero para criterios de aceptación alternativos
La premisa fundamental de este Reglamento es proveer directivas generales aplicables a la mayor parte de las situaciones. Se pueden usar criterios de aceptación para soldaduras de producción distintas de aquellos especificadas en este Reglamento para una aplicación particular, con tal que estén adecuadamente documentados por el proponente y aprobado por el Ingeniero responsable. Estos criterios de aceptación pueden estar basados en la evaluación de la adecuación para el servicio usando experiencia anterior, evidencia experimental o un análisis crítico de ingeniería (considerando tipo de material, efectos de la carga de servicio, y factores ambientales) aplicando técnicas reconocidas de evaluación de la aptitud para el servicio.
6.3.3. Inspección visual
Todas las soldaduras deberán ser inspeccionadas visualmente y serán aceptables si los criterios expuestos en la Tabla 6.1. son satisfechos.
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Cap. 6 - 223
6.3.4. Ensayos de líquidos penetrantes (LP) y partículas magnetizables (PM)
Las soldaduras que se encuentren sujetas a ensayos de partículas magnetizables y líquidos penetrantes, sumados a la inspección visual, deberán ser evaluadas sobre la base de los requerimientos aplicables para inspección visual. El ensayo se deberá realizar en conformidad con los artículos 6.4.5. ó 6.4.6., de ambos el que sea aplicable.
6.3.5. Ensayos no destructivos (END)
Con excepción de lo dispuesto en el artículo 6.5.3., todos los métodos de END incluyendo requerimientos y calificaciones de equipos, calificaciones del personal y métodos de operación, deberán estar de acuerdo con el Capítulo 6 de este Reglamento. El criterio de aceptación deberá cumplir con las especificaciones de este Capítulo 6. Las soldaduras sujetas a END deberán ser aceptadas por inspección visual de acuerdo con el artículo 6.3.3.
Para soldaduras sujetas a END en concordancia con los artículos 6.3.4., 6.3.5., 6.3.7. y 6.3.8., el ensayo puede comenzar inmediatamente después que las soldaduras han sido terminadas y se han enfriado hasta temperatura ambiente. El criterio de aceptación para aceros de alta resistencia templados y revenidos (por ejemplo: ASTM A514, A517, y A709 Grado 100 y 100 W) requiere que los END se efectúen no antes de 48 horas de la terminación de las soldaduras.
6.3.6. Requerimientos en unión tubular para soldadura a tope con JPC
En las uniones soldadas de un solo lado sin respaldo, se deberá examinar el largo total de todas las soldaduras de producción terminadas por ensayo radiográfico (RI) o de ultrasonido (US). El criterio de aceptación deberá estar de acuerdo con las especificaciones de los artículos 6.3.7.3. ó 6.3.8.3. según se aplique.
6.3.7. Inspección radiográfica (RI)
Las soldaduras en las que se muestra mediante ensayo radiográfico que no se alcanzan los requerimientos de aceptación indicados en el artículo 6.3., o los criterios de aceptación alternativos indicados en el artículo 6.3.2., deberán ser reparadas de acuerdo con las indicaciones del artículo 5.26. Las discontinuidades distintas a las fisuras deberán ser evaluadas como alargadas o redondas, sin tener en cuenta el tipo de discontinuidad. Una discontinuidad alargada se define como aquella cuyo largo excede tres veces su ancho. Una discontinuidad redonda se define como aquella en la cual su largo es igual o menor que tres veces su ancho (puede ser redondeada o irregular).
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Cap. 6 - 224
Tabla 6.1. Criterio de aceptación de inspección visual
Categoría de discontinuidad y criterio de inspección
Uniones no tubulares cargadas estáticamente
Uniones no tubulares cargadas cíclicamente
(1) Prohibición de fisuras La soldadura no debe tener fisuras.
X
X
(2) Fusión de soldadura / Metal base
Debe existir fusión a través de los cordones adyacentes de metal de
X
X
soldadura y entre el metal de soldadura y el metal base.
(3) Cráter en la sección transversal
Todos los cráteres deben ser llenados, excepto para los extremos de
X
X
soldadura de filete discontinuos fuera de su largo efectivo.
(4) Perfiles de soldadura Los perfiles de soldadura deben estar conformes al artículo 5.24.
X
X
(5) Tiempo de Inspección
La inspección visual de soldaduras en todos los aceros puede empezar
inmediatamente después que la soldadura terminada se haya enfriado hasta
temperatura ambiente. El criterio de aceptación para aceros de alta
X
X
resistencia (del tipo ASTM A514, A517, y A709 Grado 100 y 100W) debe
estar basado en una inspección visual realizada no menos de 48 horas luego
de la terminación de la soldadura.
(6) Soldaduras subdimensionadas
El tamaño de filete de soldadura en cualquier soldadura continua puede ser
menor que el especificado (L) sin necesitar corrección, para los siguientes
valores (U):
L
U
Tamaño de soldadura nominal
Diferencia admisible respecto de L
en mm 5
en mm 2
X
X
6
2,5
8
3
En todos los casos la disminución del tamaño de soldadura será 10% del largo
de la soldadura. En las soldaduras alma con ala en vigas, no se permite
subdimensionamiento en los extremos para un largo igual a dos veces el ancho
del ala.
(7) Socavación
(A) Para materiales de espesores menores que 25 mm, la socavación será
1 mm, excepción: se permitirá una socavación máxima de 2 mm en un
X
largo acumulado de 50 mm en cualquier tramo de 300 mm. Para
materiales de espesores 25 mm, la socavación deberá ser 2 mm para
cualquier largo de soldadura.
(B) En miembros principales, la socavación será 0.25 mm de profundidad
cuando la soldadura es transversal a esfuerzos de tracción bajo cualquier
X
condición de cargas de diseño.
La socavación deberá ser 1 mm de profundidad para los otros casos.
(8) Porosidad
(A) Las soldaduras a tope con JPC, transversales a la dirección de los
esfuerzos de tracción computados no deberán tener ninguna porosidad
vermicular visible. Para todas las otras soldaduras con bisel o soldaduras
X
de filete, la suma de la porosidad vermicular visible 1 mm en diámetro,
será 10 mm en cualquier tramo lineal de 25 mm de soldadura y 20 mm
en cualquier tramo de 300 mm de largo de la soldadura.
(B) La frecuencia de porosidad vermicular en soldadura de filete será menor o igual que una cada 100 mm de la largo de la soldadura y el diámetro máximo será 2,5 mm. Excepción: las soldaduras de filete que unen los rigidizadores a la viga, la suma de los diámetros de la porosidad vermicular deberá ser 10 mm en cualquier tramo lineal de 25 mm de soldadura y 20 mm en cualquier tramo de 300 mm de largo de la soldadura.
(C) Las soldaduras a tope con JPC, transversales a la dirección de los esfuerzos de tracción calculados no deberán tener ninguna porosidad vermicular visible. Para todas las otras soldaduras con bisel, la frecuencia de porosidad vermicular en soldadura de filete será menor o igual que una cada 100 mm de la largo de la soldadura y el diámetro máximo será 2,5 mm.
1. Una “X” indica aplicabilidad para el tipo de unión; el área sombreada indica no aplicabilidad.
Uniones tubulares (Todas las cargas)
X X X X X
X
X
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 225
6.3.7.1. Criterio de aceptación para uniones no tubulares cargadas estáticamente
6.3.7.1.1. Discontinuidades
Las soldaduras que están sujetas a ensayo radiográfico, además de la inspección visual, no deberán presentar fisuras y serán consideradas inaceptables si el ensayo radiográfico muestra cualquier discontinuidad que exceda las siguientes tolerancias (siendo E = tamaño de la soldadura).
(1) Discontinuidades alargadas mayores que el tamaño máximo indicado en la Figura 6.1.
(2) Distancia entre discontinuidades menores que la mínima permitida en la Figura 6.1.
(3) Discontinuidades redondas mayores que un máximo de tamaño E/3, pero menor que 6 mm. Sin embargo, cuando el espesor sea mayor que 50 mm, la indicación máxima de discontinuidad redonda puede ser de 10 mm. La distancia mínima de este tipo de discontinuidades mayores o iguales que 2,5 mm, hasta una discontinuidad alargada o redonda aceptable o hasta un borde o extremo de una soldadura, debe ser tres veces la mayor dimensión de la discontinuidad más grande considerada.
(4) Discontinuidades aisladas tales como nidos de poros o de indicaciones redondas, que tengan la suma de sus mayores dimensiones excediendo el tamaño máximo de una discontinuidad única permitida en la Figura 6.1. La distancia mínima, hasta otro nido de poros o discontinuidad alargada, o redonda o hasta un borde o extremo una soldadura, debe ser tres veces la mayor dimensión de la discontinuidad más grande considerada.
(5) La suma de las discontinuidades individuales, teniendo cada una la dimensión mayor menor que 2 mm, deberá ser menor que 2E/3 o 10 mm, la que sea menor, en cualquier tramo lineal de 25 mm de soldadura. Este requerimiento es independiente de (1), (2) y (3).
(6) Discontinuidades alineadas, donde la suma de las mayores dimensiones excede el valor E en cualquier largo igual a 6 E. Cuando el largo de la soldadura que está siendo examinada sea menor que 6 E, la suma permisible de las dimensiones mayores será proporcionalmente menor.
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Cap. 6 - 226
C, mm
(1) Para determinar el tamaño máximo de la discontinuidad permitida en cualquier junta o tamaño de soldadura, proyectar E horizontalmente hasta B.
(2) Para determinar la distancia permitida entre bordes de discontinuidades de cualquier tamaño mayor o igual que 2,5 mm, proyectar B verticalmente a C.
Figura 6.1. Requerimientos de calidad para soldadura con discontinuidades alargadas determinadas por RI para estructuras no tubulares cargadas estáticamente.
6.3.7.1.2. Ilustración de los requerimientos
La Figura 6.2. y la Figura 6.3. ilustran la aplicación de los requerimientos dados en el artículo 6.3.7.1.1.
6.3.7.2. Criterio de aceptabilidad para uniones no tubulares cargadas cíclicamente
Las soldaduras que están sujetas a ensayo radiográfico sumado a la inspección visual, no deberán presentar fisuras, y serán inaceptables si el ensayo radiográfico muestra cualquier tipo de discontinuidades como las enumeradas en los artículos 6.3.7.2.1., 6.3.7.2.2., 6.3.7.2.3. y 6.3.7.2.4.
6.3.7.2.1. Soldaduras sometidas a cargas de tracción
Para soldaduras sujetas a acciones de tracción bajo cualquier condición de carga, la mayor dimensión de cualquier porosidad o discontinuidad del tipo de fusión, mayor o igual que 2 mm o mayor en su mayor dimensión, deberá ser menor que B, valor que se indica en la Figura 6.4., para el tamaño de soldadura involucrado.
6.3.7.2.2. Soldaduras sometidas a cargas de compresión
Para soldaduras sujetas a acciones de compresión solamente, e indicadas específicamente así en los planos de diseño, la mayor dimensión de porosidad o discontinuidad de fusión, mayor o igual que 3 mm, deberá ser menor que el tamaño B. El
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 227
espacio entre discontinuidades adyacentes deberá ser menor que la distancia mínima permitida C, indicada por la Figura 6.5. para el tamaño de discontinuidad bajo evaluación.
6.3.7.2.3. Discontinuidades menores que 2 mm
Independientemente de los requerimientos de los artículos 6.3.7.2.1. y 6.3.7.2.2., las discontinuidades que tienen la dimensión mayor menor que 2 mm deben ser inaceptables si la suma de sus dimensiones mayores resulta mayor que 10 mm en cualquier tramo lineal de 25 mm de soldadura.
6.3.7.2.4. Limitaciones
Las limitaciones dadas por las Figuras 6.4. y 6.5. para 38 mm de tamaño de soldadura se deben aplicar a todas los tamaños de soldadura mayores que 38 mm de espesor.
6.3.7.2.5. Ilustración del Anexo V
El Anexo V ilustra la aplicación de los requerimientos dados en el artículo 6.3.7.2.1.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 228
Reglamento CIRSOC 304
Figura 6.2. Imágenes radiográficas máximas aceptables.
Cap. 6 - 229
Notas:
1. C, Separación mínima permitida entre bordes de discontinuidades 2,5 mm (Figura 6.6.). Manda la mayor de las discontinuidades adyacentes. 2. X1, La mayor discontinuidad alargada permitida para juntas de espesor de 30 mm (Figura 6.6). 3. X2, Las discontinuidades múltiples dentro de un largo permitido por la Figura 6.6 pueden ser manejadas como una única discontinuidad. 4. X3-X4, Discontinuidad del tipo redondeada < 2,5 mm. 5. X5, Discontinuidades del tipo redondeadas agrupadas. Tal grupo (nido de poros) cuando tiene un máximo de 20 mm para todos los poros en el
grupo, debe ser tratado requiriendo la misma separación que una discontinuidad de 20 mm de largo de la Figura 6.6.
INTERPRETACIÓN:
Las discontinuidades alargadas o redondas son aceptables. Todas deberán estar dentro de los límites de tamaño máximo admitido y de separación mínima permitida entre discontinuidades o con los extremos de la junta.
Figura 6.3. Para radiografías de juntas tubulares mayores o iguales que 30 mm, típicas discontinuidades aleatorias aceptables.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 230
(1) Para determinar el tamaño máximo de la discontinuidad permitida en cualquier junta o tamaño de soldadura, proyectar horizontalmente hasta B.
(2) Para determinar la distancia permitida entre bordes de discontinuidades de cualquier tamaño, proyectar B verticalmente a C.
Figura 6.4. Requerimientos de calidad en soldadura para discontinuidades de uniones soldadas bajo carga de tracción en elementos estructurales no tubulares (limitaciones de discontinuidades por porosidad y fusión).
(1) Para determinar el tamaño máximo de la discontinuidad permitida en cualquier junta o tamaño de soldadura, proyectar E horizontalmente hasta B.
(2) Para determinar la distancia permitida entre bordes de discontinuidades de cualquier tamaño, proyectar B Verticalmente a C.
Nota: El máximo tamaño de una discontinuidad ubicada dentro de esta distancia desde un borde de la placa debe ser 3 mm, pero una discontinuidad de 3 mm debe estar a más de 6 mm del borde. La suma de discontinuidades de tamaño menor que 3 mm y ubicadas dentro de esa distancia desde el borde no debe exceder los 5 mm. Las discontinuidades de 2 mm, pero menores que 3 mm, no estarán restringidas en otras ubicaciones salvo que estén separadas por menos de 2L (siendo L el largo de la mayor discontinuidad); en tal caso, las discontinuidades deben ser medidas como un largo igual a la largo total de las discontinuidades y espacio y evaluado como se muestra en la Figura 6.5.
Figura 6.5. Requerimientos de calidad en soldadura para discontinuidades de uniones soldadas bajo cargas de compresión en elementos estructurales no tubulares (limitaciones de discontinuidades por porosidad y fusión).
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 231
6.3.7.3. Criterio de aceptación para uniones tubulares
6.3.7.3.1. Discontinuidades
Las soldaduras sujetas a ensayo radiográfico además de la inspección visual, no deberán presentar fisuras y serán inaceptables si el ensayo radiográfico muestra cualquier discontinuidad que exceda las siguientes tolerancias (E = tamaño de la soldadura):
1) Discontinuidad alargada mayor que el tamaño máximo de la Figura 6.6.
2) Discontinuidades más cercanas que la distancia mínima permitida en la Figura 6.6.
3) En la intersección de una soldadura con otra soldadura o con un borde libre (por ejemplo un borde más allá del cuál no existe extensión de material), las discontinuidades aceptables deberán:
a) Estar conforme a las tolerancias dadas en la Figura 6.6. para cada soldadura individual, b) Estar conforme a las tolerancias de soldaduras con intersección según se muestra en la
Figura 6.6., caso I o II.
(1) Para determinar el tamaño mínimo de la discontinuidad permitida en cualquier junta o tamaño de soldadura, proyectar E horizontalmente hasta B.
(2) Para determinar la distancia permitida entre bordes de discontinuidades de cualquier tamaño mayor o igual que 2 mm, proyectar B Verticalmente a C.
Figura 6.6. Requerimientos de calidad en soldadura para discontinuidades alargadas determinadas por radiografía en juntas tubulares.
4) Discontinuidades aisladas tales como grupos de indicaciones redondas, que tengan la suma de sus mayores dimensiones excediendo el tamaño máximo de una discontinuidad única permitida en la Figura 6.6. La distancia mínima hasta otro grupo, discontinuidad alargada o redonda o hasta un borde o extremo de una soldadura que intercepta deberá ser mayor que tres veces la mayor dimensión de la más grande de las discontinuidades consideradas.
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Cap. 6 - 232
Soldadura A = soldadura con bisel JPC tubular longitudinal Soldadura B = soldadura con bisel JPC tubular circunferencial Discontinuidad A = discontinuidad redondeada o alargada ubicada en una soldadura A Discontinuidad B = discontinuidad redondeada o alargada ubicada en una soldadura B
L y W = dimensión mayor y menor, respectivamente, de una discontinuidad A L’ y W’ = dimensión mayor y menor, respectivamente, de una discontinuidad B
E = tamaño de soldadura C1= menor distancia paralela al eje de la soldadura, entre los ejes más cercanos de las
discontinuidades.
CASO I - LIMITACIONES DE LAS DISCONTINUIDADES (1)
Dimensión de la
Limitaciones
Condiciones
discontinuidad
D
< E/3 6 mm
10 mm
E 50 mm E > 50 mm
(A) Una discontinuidad redondeada la otra
C1
3L
redondeada o alargada (Nota 1)
(B) L 2.5 mm
Nota (1):
La discontinuidad alargada puede estar ubicada tanto en la soldadura longitudinal como circunferencial. Para los propósitos de la ilustración, la discontinuidad b fue ubicada en la soldadura circunferencial.
Caso I – Discontinuidad en la intersección de soldaduras.
Figura 6.6. (Continuación) Requerimientos de calidad en soldadura para discontinuidades alargadas determinadas por radiografía en juntas tubulares.
5) La suma de discontinuidades individuales cada una teniendo su dimensión mayor menor que 2,5 mm deberá ser menor o igual que 2E/3 ó 10 mm, la que sea menor, en cualquier tramo lineal de 25 mm de soldadura. Este requerimiento es independiente de lo indicado en los puntos 1), 2) y 3).
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Cap. 6 - 233
CASO II LIMITACIONES DE LAS DISCONTINUIDADES
Dimensión de la discontinuidad L C1
Limitaciones < E/3 6 mm
10 mm 3L
Condiciones E 50 mm E > 50 mm L 2,5 mm
Caso II – Discontinuidad en un borde libre.
Figura 6.6. (Continuación) Requerimientos de calidad en soldadura para discontinuidades alargadas determinadas por radiografía en juntas tubulares.
6) Discontinuidades en línea, donde la suma de las mayores dimensiones resulte mayor que E en cualquier largo de 6 E. Cuando el largo de la soldadura que está siendo examinada sea menor que 6 E, la suma permisible de las dimensiones mayores deberá ser proporcionalmente menor.
6.3.7.3.2. Ilustración de los requerimientos
La Figura 6.2. y la Figura 6.3. ilustran la aplicación de los requerimientos dados en el artículo 6.3.7.3.1.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 234
CASO III LIMITACIONES DE LAS DISCONTINUIDADES
Dimensión de la Discontinuidad
Limitaciones
Condiciones
L
2E/3
L > 3W
CI
3L o 2E, la que resulte mayor
L 2,5 mm
Caso III – Discontinuidad en la intersección de soldaduras.
Figura 6.6. (Continuación). Requerimientos de calidad en soldadura para discontinuidades alargadas determinadas por radiografía en juntas tubulares.
6.3.8. Inspección por ultrasonido
6.3.8.1. Criterio de aceptación para uniones no tubulares cargadas estáticamente
Las soldaduras que estén sujetas a ensayo por ultrasonido, además de la inspección visual, deberán ser aceptables si se alcanzan los requerimientos de la Tabla 6.2. Para soldaduras alma con ala, la aceptabilidad de las discontinuidades detectadas por el movimiento del palpador, distinto del patrón de barrido “E” (ver el artículo 6.6.16.2.2.), se puede basar en el espesor de la soldadura igual al espesor real del alma más 25 mm. Las discontinuidades detectadas por el patrón de barrido “E” se deben evaluar con el criterio de la Tabla 6.2. para el espesor real del alma. Cuando las soldaduras con JPC en uniones alma con ala, estén sujetas a tensión normal a la soldadura, deben ser indicados en los planos de diseño y de acuerdo a los requerimientos de la Tabla 6.2. Las soldaduras a las que se hace ensayo por ultrasonido serán evaluadas sobre la base de una discontinuidad que reflecte el haz de ultrasonido en forma proporcional a su efecto en la integridad de la soldadura. Las indicaciones de discontinuidades que se mantienen en la pantalla cuando el palpador es movido hacia adelante y hacia fuera de la discontinuidad (movimiento de exploración “b”) puede ser indicativo de discontinuidades planas con una dimensión significativa.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 235
Debido a que la mayor superficie reflectante de las discontinuidades más críticas está orientada a un mínimo de 20° (para un palpador de 70°) hasta 45° (para un palpador de 45°) respecto de la perpendicular al haz de ultrasonido, la amplitud de evaluación (el rango de dB) no permite una disposición confiable. Cuando las indicaciones que exhiben dicha característica plana estén presentes en la sensibilidad de exploración, se requerirá una evaluación más detallada de la discontinuidad por otros medios (por ejemplo, técnicas ultrasónicas alternativas, radiografía, amolado o repelado para inspección visual, etc.).
CASO IV LIMITACIONES DE LAS DISCONTINUIDADES
Dimensión de la discontinuidad
Limitaciones
Condiciones
L
2E/3
L/W > 3
CI
3L ó 2E, la que resulte mayor
L 2,5 mm
Caso IV – Discontinuidad en un borde libre en una JPC.
Figura 6.6. (Continuación). Requerimientos de calidad en soldadura para discontinuidades alargadas determinadas por radiografía en juntas tubulares.
6.3.8.2. Criterio de aceptación para uniones no tubulares cargadas cíclicamente
Las soldaduras que están sujetas a ensayo por ultrasonido además de la inspección visual serán aceptables si se alcanzan los siguientes requerimientos:
(1) Las soldaduras sujetas a acciones de tracción bajo cualquier condición de carga deberán estar de acuerdo con los requerimientos de la Tabla 6.3.
(2) Las soldaduras sujetas a acciones de compresión deberán estar de acuerdo con los requerimientos de la Tabla 6.2.
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Cap. 6 - 236
Tabla 6.2. Criterio de aceptación y rechazo por ultrasonido (uniones no tubulares cargadas estáticamente)
Espesor de la soldadura (*) en mm y ángulo del palpador
Clase de severidad de
8 19
> 20 38
> 38 65
> 65 100
>100 200
la disconti-
70°
70°
70°
60°
45°
70°
60°
45° 70° 60° 45°
nuidad
Clase A
+5 y
+2 y
-2 y
+1 y
+3 y
-5 y
-2 y
0 y -7 y -4 y -1 y
menor menor menor menor menor menor menor menor menor menor menor
Clase B
+6
+3
-1
+2
+4
-4
-1
+1
-6
-3
0
0
+3
+5
-3
0
+2
-5
-2
+1
Clase C
+7
+4
+1
+4
+6
-2 a
+1
+3 -4 a -1 a +2
+2
+5
+7
+2
+2
+4
+2 +2 +3
Clase D
+8 y
+5 y
+3 y
+6 y
+8 y
+3 y
+3 y
+5 y +3 y +3 y +4 y
mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor
Notas:
1. Las discontinuidades de Clase B deben estar separadas al menos por 2L, siendo L el largo de la mayor discontinuidad, excepto
que cuando dos o más de tales discontinuidades no están separadas por al menos 2L, pero el largo combinado de las
discontinuidades y su separación es igual o menor que el largo máximo admisible bajo las disposiciones de las Clases B o C, la
discontinuidad debe considerarse como una única discontinuidad aceptable.
2. Las discontinuidades de Clase B y C no deben comenzar a una distancia menor que 2L desde los finales de las soldaduras que
soportan esfuerzos de tracción principales, siendo L el largo de la discontinuidad.
3. Las discontinuidades detectadas en el área de la cara de la raíz en una soldadura con JPC con bisel doble, deben ser evaluadas
usando una clasificación de la indicación 4 dB más sensible, que la descripta en 6.6.11.13, cuando tales soldaduras son
indicadas como “soldadura bajo tracción” en los planos (restar 4 dB para el nivel de referencia “b”)
4. Soldaduras por electro escoria o electrogas: en las discontinuidades que exceden los 51 mm se debe sospechar que son
porosidad vermicular y deberá ser examinada adicionalmente mediante radiografía.
5. Para indicaciones que se mantienen en el monitor, cuando el palpador se mueve, referirse a 6.3.8.1.
(*) El espesor de la soldadura se debe definir como el espesor nominal del elemento estructural de menor espesor a ser unido.
Clase A (discontinuidades grandes) Cualquier indicación en esta categoría debe ser rechazada (sin tener en cuenta el largo)
Clase B (discontinuidades medias) Cualquier indicación en esta categoría que tenga un largo mayor que 20 mm debe ser rechazada
Clase C (discontinuidades pequeñas) Cualquier indicación en esta categoría que tenga un largo mayor que 50 mm debe ser rechazada
Clase D (discontinuidades menores) Cualquier indicación en esta categoría debe ser aceptada sin tener en cuenta el largo o ubicación en la soldadura.
Niveles de barrido o exploración
Trayectoria (**) en
Referencia por
mm
encima de cero, dB
65
14
> 65 125
19
>125 250
29
>250 380
39
(**) Esta columna se refiere a la distancia recorrida
por el haz, NO al espesor del material.
6.3.8.2.1. Indicaciones
Las soldaduras ensayadas por ultrasonido serán evaluadas sobre la base de una discontinuidad que reflecte el haz de ultrasonido en forma proporcional a su efecto en la integridad de la soldadura. Las indicaciones de discontinuidades que se mantienen en la pantalla cuando el palpador es movido hacia delante y hacia afuera de la discontinuidad (movimiento de exploración “b”)puede ser indicativo de discontinuidades planas con una dimensión significativa. Debido a que la orientación de tales discontinuidades, relativas al haz de ultrasonido, se desvian de la perpendicular, pueden resultar rangos de dB que no permitan una evaluación directa y confiable. Cuando las indicaciones que exhiben esa característica plana estén presentes en la sensibilidad de exploración, se requerirá
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 237
una evaluación más detallada de la discontinuidad por otros medios (por ejemplo, técnicas ultrasónicas alternativas, radiografía, amolado o repelado para inspección visual, etc.).
Tabla 6.3. Criterio de aceptación y rechazo por ultrasonido (uniones no tubulares cargadas cíclicamente)
Clase de severidad de 8
Espesor de la soldadura (*) en mm y ángulo del palpador
> 20
> 38
> 65
>100
la disconti- 20
38
65
100
200
nuidad
70°
70°
70°
60°
45°
70°
60°
45° 70° 60° 45°
Clase A
+10 y +8 y
+4 y
+7 y
+9 y
+1 y
+4 y
+6 y -2 y +1 y +3 y
menor menor menor menor menor menor menor menor menor menor menor
Clase B
+11
+9
+5
+8
+10
+2
+5
+7
-1
+2
+4
+6
+9
+11
+3
+6
+8
0
+3 +5
Clase C
+12
+10
+7
+10
+12
+4
+7
+9
+1 +4 +6
+8
+11
+13
+5
+8
+10 +2 +5 +7
Clase D
+13 y +11 y +9 y +12 y +14 y +6 y
+9 y +11 y +3 y +6 y +8 y
mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor mayor
Notas:
1. Las discontinuidades de Clase B deben estar separadas al menos por 2L, siendo L el largo de la mayor discontinuidad, excepto
que cuando dos o más de tales discontinuidades no están separadas por al menos 2L, pero el largo combinado de las
discontinuidades y su separación es igual o menor que el largo máximo admisible bajo las disposiciones de las Clases B o C, la
discontinuidad debe considerarse como una única discontinuidad aceptable.
2. Las discontinuidades de Clase B y C no deben comenzar a una distancia menor que 2L desde los finales de soldaduras que
soportan esfuerzos de tracción principales, siendo L el largo de la discontinuidad.
3. Las discontinuidades detectadas en el en el área de la cara de la raíz en una soldadura con JPC con bisel doble, debe ser
evaluada usando una clasificación de la indicación 4 dB más sensible, que el descripto en el artículo 6.6.11.13 cuando tales
soldaduras son indicadas como “soldadura bajo tracción” en los planos (restar 4 dB para el nivel de referencia “b”).
4. Para indicaciones que se mantienen en el monitor cuando la unidad de exploración se mueve, referirse al artículo 6.3.8.1.
(*) El espesor de la soldadura se debe definir como el espesor nominal del elemento estructural de menor espesor a ser unido
Clase A (discontinuidades grandes) Cualquier indicación en esta categoría debe ser rechazada (sin tener en cuenta el largo)
Clase B (discontinuidades medias) Cualquier indicación en esta categoría que tenga un largo mayor que 20 mm debe ser rechazada
Clase C (discontinuidades pequeñas) Cualquier indicación en esta categoría que tenga un largo mayor que 50 mm en la mitad central o 20 mm en el cuarto superior o inferior del espesor de la soldadura debe ser rechazada
Clase D (discontinuidades menores) Cualquier indicación en esta categoría debe ser aceptada sin tener en cuenta el largo o ubicación en la soldadura.
Niveles de barrido o exploración
Trayectoria (**) en
Referencia por
mm
encima de cero, dB
65
20
> 65 125
25
>125 250
35
>250 380
45
(**) Esta columna se refiere a la distancia recorrida
por el haz, NO al espesor del material.
6.3.8.2.2. Exploración
Las soldaduras de alma con ala con JPC deberán estar de acuerdo con los requerimientos de la Tabla 6.2. La aceptación para discontinuidades detectadas por movimientos de barrido o exploración, distintos del patrón “E" (ver el artículo 6.6.16.2.2.), podrán basarse en el espesor de soldadura igual al espesor real de la viga más 25 mm. Las discontinuidades detectadas, inspeccionado con el patrón de barrido “E", deben ser evaluadas con el criterio del artículo 6.3.8.2. para el espesor real de la viga. Cuando las soldaduras de alma con ala estén sujetas a cargas de tracción, deberán estar indicadas en los planos de diseño y conforme con los requerimientos de la Tabla 6.3.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 238
6.3.8.3. Criterio de aceptación para uniones tubulares
El criterio de aceptación para ensayo por ultrasonido será el que se propone en los documentos de contrato. La Clase R o Clase X, o ambos, podrán ser incorporados como referencia. El criterio de aceptabilidad basado en la amplitud podrá usarse también para soldaduras con bisel en juntas a tope en tubos de diámetro igual o mayor que 600 mm, mientras se sigan las disposiciones del Capítulo 6. Sin embargo, este criterio de amplitud no deberá usarse en uniones T, Y o K.
6.3.8.3.1. Clase R (aplicable cuando US se usa como alternativo a RI)
Todas las indicaciones que tienen la mitad (6 dB) o menor amplitud que el nivel de sensibilidad estándar no se deberán considerar. Las indicaciones que excedan este nivel se deberán evaluar como se indican a continuación:
(1) Indicaciones esféricas aisladas y al azar, con 25 mm de separación mínima hasta el nivel de sensibilidad estándar serán aceptadas. Indicaciones mayores deben ser evaluadas como discontinuidades lineales.
(2) Las discontinuidades alineadas deben ser evaluadas como lineales.
(3) Las discontinuidades agrupadas (clusters) que tengan una densidad mayor que 1 por cada 645 mm2 con indicaciones por encima de los niveles de aceptación (área proyectada normal a la dirección del esfuerzo aplicado promediada en 150 mm de largo de soldadura) debe ser rechazada.
(4) Las discontinuidades lineales o planas cuyo largo exceda los límites de la Figura 6.7. deberán ser rechazadas. Adicionalmente, las discontinuidades de raíz no deberán exceder los límites de la Clase X.
6.3.8.3.2. Clase X (basados en la experiencia y en el criterio de aptitud par el servicio aplicable a uniones T, Y, K en estructuras redundantes de construcciones soldadas, con requerimientos de sensibilidad a la entalla).
Todas las indicaciones que tienen la mitad (6 dB) o menor amplitud que el nivel de sensibilidad estándar no deben tenerse en cuenta. Las indicaciones que excedan ese nivel se deben evaluar como sigue:
(1) Las discontinuidades redondeadas se considerarán de acuerdo a como se describen en la Clase R, excepto que resulte aceptable la indicación por estar dentro de los siguientes límites para lineales o planas.
(2) Las discontinuidades lineales o planas deben ser evaluadas por medio de técnicas de haz de borde y cuando sus dimensiones excedan los límites de la Figura 6.8. deben ser rechazadas. El área de la raíz será definida como la que se encuentra dentro de 6 mm o tw / 4, la que sea mayor, de la raíz de la soldadura teórica, como se muestra en la Figura 3.8.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 239
Notas: (1) Las discontinuidades (reflectores) internos o planos con sensibilidad superior a la estándar (excepto la raíz de uniones T, Y, y K con una soldadura única – ver la Figura 6.8.).
(2) Discontinuidades menores (arriba del nivel que no debe tenerse en cuenta, incluida la sensibilidad estándar, excepto la raíz de uniones T, Y, y K con una soldadura única – ver la Figura 6.8.).
Figura 6.7. Indicaciones Clase R.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 240
(**) las discontinuidades (reflectores) del área de raíz que caen fuera de la soldadura teórica (Las dimensiones “tw” o “L” en las Figuras 3.8., 3.9. y 3.10.) no deben ser tenidos en cuenta.
Figura 6.7. (Continuación) – Indicaciones Clase R.
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Cap. 6 - 241
Discontinuidades alineadas separadas por menos que (L1+L2)/2 y discontinuidades paralelas separadas por menos que (H1+H2)/2 deben ser evaluadas como continuas.
Las discontinuidades acumuladas son evaluadas sobre de una largo de 150 mm o D/2 de la soldadura (lo que sea menor), donde el diámetro del tubo es = D
L Y H basados en un rectángulo que encierra totalmente a la discontinuidad indicada
Discontinuidades de raíz T, Y, y K.
Para soldadura con penetración total de la junta soldada en uniones T, Y, y K tubulares con una única soldadura realizadas sin respaldo.
Discontinuidades a ser tenidas en cuenta en la soldadura de respaldo en la raíz, los detalles C y D de las Figuras 3.8., 3.9., y 3.10.
Defectos internos y todas las otras soldaduras Las discontinuidades que están entre H o tw de la superficie exterior de la soldadura.
(*) los defectos por debajo de la sensibilidad (ver el artículo 6.13.3.2.) no serán tenidos en cuenta.
Figura 6.8. Indicaciones Clase X.
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Cap. 6 - 242
6.4. PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
6.4.1. Procedimientos
Los procedimientos de END, tal como se indica en este Reglamento, permiten realizar una adecuada verificación de la integridad de las soldaduras, teniendo en cuenta las limitaciones de los métodos de ensayos no destructivos a ser usados, particularmente para detectar y caracterizar defectos planos con orientaciones específicas de la falla.
6.4.2. Ensayo radiográfico (RI)
Cuando se utilice RI, el procedimiento y técnica deberá estar de acuerdo con el artículo 6.5. de este Reglamento.
6.4.3. Ensayo por ultrasonido (US)
Cuando se utilice US, el procedimiento y técnica deberán estar de acuerdo con el Capítulo 6 de este Reglamento.
6.4.4. Ensayo por partículas magnetizables (PM)
Cuando se utilice PM, el procedimiento y técnica deberán estar de acuerdo con la última edición de la norma IRAM 125 “Ensayos no destructivos, defectos superficiales y subsuperficiales. Método de determinación por partículas magnetizables.”y el criterio de aceptación deberá estar de acuerdo con el artículo 6.3. de este Reglamento.
6.4.5. Ensayo de tintas penetrantes (PM)
Para detectar las discontinuidades superficiales, se podrá uutilizar PM. Para la inspección con tintas penetrantes deberán usarse los métodos descriptos en la última edición de la norma IRAM 760 ”Ensayos no destructivos. Acero fundido. Examen por líquidos penetrantes” y en la norma IRAM-CNEA Y 500 1001 “Ensayos no destructivos. Inspección con líquidos penetrantes. Principios generales” Los criterios de aceptabilidad deberán estar de acuerdo con el artículo 6.3. de este Reglamento.
6.4.5.1. Calificación del personal
El personal que realiza ensayos no destructivos deberá estar calificado y certificado de acuerdo con la última edición de la norma IRAM-ISO 9712 “Ensayos no destructivos. Calificación y certificación de personal” y teniendo en cuenta la norma IRAM-EN 45013 “Criterios generales relativos a los organismos de certificación que realizan la certificación de personal”.
6.4.6. Alcance de los ensayos
En la información provista a los Contratistas se deberá identificar claramente el alcance de los ensayos no destructivos (tipos, categorías, ubicación) de las soldaduras a ser ensayadas.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 243
6.4.6.1. Ensayo completo
Las uniones soldadas, en las que se especifique contractualmente un plan o programa de END, deberán ser ensayadas en su largo total, salvo en caso que se indique un ensayo parcial o localizado.
6.4.6.2. Ensayo parcial
Cuando se especifique un ensayo parcial, la ubicación y largos de las soldaduras o categorías de soldaduras a ser ensayadas deberán ser designadas claramente en los documentos del contrato.
6.4.6.3. Ensayos localizados
Cuando se especifiquen ensayos localizados, el número de sitios o puntos de ensayo, para un largo determinado o un segmento localizado de soldadura, deberá ser incluido en la documentación contractual. Cada ensayo localizado deberá cubrir un largo de soldadura mayor o igual que 100 mm.
Cuando el ensayo localizado revele indicaciones de discontinuidades rechazables que requieran reparación, la extensión de dichas discontinuidades deberá ser explorada. Se deberán adoptar dos zonas localizadas adicionales en el mismo segmento de junta soldada, en ubicaciones fuera de las zonas originales. La ubicación de las zonas localizadas adicionales deberá ser acordada entre el Contratista y el Inspector responsable.
6.4.6.4. Información necesaria
El personal de END debe, previo a ensayar, estar provisto o tener acceso a la información sobre la geometría de la junta soldada, espesor del material, y los procesos de soldadura usados. El personal de END deberá estar advertido de cualquier reparación ulterior a la soldadura.
6.5. ENSAYO RADIOGRÁFICO (RI)
6.5.1. Ensayo radiográfico de soldaduras con bisel en juntas a tope
6.5.1.1. Procedimientos y normas aplicables
Los procedimientos descriptos en este artículo 6.5. deberán ser aplicados para los ensayos radiográficos de soldaduras cuando dicha inspección sea requerida por los documentos de contrato y en un todo de acuerdo con lo indicado en el artículo 6.4. Los requerimientos de este artículo son específicos para el ensayo de soldaduras con bisel en juntas a tope de chapas, perfiles, y barras por medio de fuentes de rayos X o rayos gamma. La metodología deberá estar de acuerdo con las últimas ediciones de las siguientes normas IRAM:
IRAM 720-1
Práctica recomendada para el examen radiográfico de uniones soldadas por fusión. Parte 1: Uniones soldadas a tope por fusión en chapas de acero hasta 50 mm de espesor.
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Cap. 6 - 244
IRAM 720-2
Ensayos no destructivos. Práctica recomendada para el examen radiográfico de uniones soldadas por fusión. Parte 2: Uniones soldadas a tope por fusión en chapas de acero de espesores mayores que 50 mm hasta 200 mm inclusive.
IRAM 720-3
Parte 3: Uniones soldadas circunferencialmente por fusión en caños de acero hasta 50 mm de espesor de pared.
6.5.1.2. Cambios en los procedimientos
Se podrán aplicar cambios en los procedimientos de ensayo, equipos y criterios de aceptabilidad con el acuerdo previo por escrito entre el Contratista y el Comitente. Dichos cambios podrán incluir: ensayo radiográfico de soldaduras de filete en uniones en T y esquina, cambios en la distancia entre la fuente y la película, aplicación inusual de la película, aplicaciones inusuales del tipo de agujero o tipo de alambre en los indicadores de calidad de imagen (ICI), tipos de películas para ensayo radiográfico de espesores mayores que 150 mm, densidades, variaciones en exposición, revelado y técnicas de observación.
6.5.2. Procedimientos radiográficos
6.5.2.1. Procedimiento
Las radiografías se deberán realizar utilizando una fuente única tanto para radiación X como gamma. La sensibilidad radiográfica se deberá juzgar en base a indicadores de calidad de imagen (ICI). Las técnicas radiográficas y equipos deben proveer suficiente sensibilidad para delinear el indicador como se describe en el artículo 6.5.2.13. y en las Tablas 6.4. y 6.5. Las letras y números de identificación se deberán ver claramente en la radiografía.
6.5.2.2. Requerimientos de seguridad
Las radiografías deberán realizarse en conformidad con los requerimientos de seguridad aplicables según la última edición de la norma IRAM-ISO 5579 “Ensayos no destructivos. Examen radiográfico de materiales metálicos por rayos X y gamma. Reglas básicas”.
6.5.2.3. Eliminación de los refuerzos
Cuando los documentos de contrato requieren que se quiten los refuerzos de soldadura, las soldaduras deberán ser preparadas para RI mediante amolado, tal como se describe en el artículo 5.24.4.1. Otras superficies no necesitan ser configuradas o suavizadas de otra manera para los propósitos del ensayo radiográfico salvo en caso que la superficie presente irregularidades o la unión entre la soldadura y el metal base pueda provocar indicaciones espurias de discontinuidades de soldadura en la radiografía.
6.5.2.4. Prolongadores
Los prolongadores deberán ser removidos, previo a la inspección radiográfica, salvo indicación en contrario por parte del Ingeniero responsable.
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Cap. 6 - 245
Tabla 6.4. Requerimientos del ICI tipo agujero
Rangos de espesor (1) nominal del material,
mm
Lado de la fuente
Denominación
Agujero esencial
6
10
4T
> 6 10
12
4T
> 10 12
15
4T
> 12 16
15
4T
> 16 20
17
4T
> 20 22
20
4T
> 22 25
20
4T
> 25 32
25
4T
> 32 38
30
2T
> 38 50
35
2T
> 50 65
40
2T
> 65 75
45
2T
> 75 100
50
2T
> 100 150
60
2T
> 150 200
80
2T
Notas:
(1) Espesor radiográfico de pared única (para tubulares).
(2) Sólo aplicable a estructuras tubulares.
Lado de la película (2)
Denominación
Agujero esencial
7
4T
10
4T
12
4T
12
4T
15
4T
17
4T
17
4T
20
4T
25
2T
30
2T
35
2T
40
2T
45
2T
50
2T
60
2T
Tabla 6.5. Requerimientos de indicadores de calidad de imagen ICI tipo alambre
Rangos de espesor (1) nominal del material
Lado de la fuente máximo diámetro del alambre
mm
mm
6
0,25
> 6 10
0,33
> 10 16
0,41
> 16 20
0,51
> 20 38
0,63
> 38 50
0,81
> 50 65
1,02
> 65 100
1,27
> 100 150
1,60
> 150 200
2,54
Notas:
(1) Espesor radiográfico de pared única (para tubulares).
(2) Sólo aplicable a estructuras tubulares.
Lado de la película (2) máximo diámetro del alambre
mm
0,20 0,25 0,33 0,41 0,51 0,63 0,81 1,02 1,27 1,60
6.5.2.5. Respaldo de acero
Cuando se encuentre indicado que el respaldo de acero debe ser quitado, la superficie deberá ser terminada al ras por amolado antes de aplicar RI. El amolado deberá ser realizado como se describe en el artículo 5.24.4.1.
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Cap. 6 - 246
6.5.2.6. Refuerzos y respaldos no eliminados
En caso de que una ubicación alternativa de los alambres ICI no sea usada, se deberán ubicar planchas de acero debajo de los ICI tipo agujero o los ICI de alambre que se extenderán más allá de los tres lados de los ICI tipo agujero o los ICI de alambre a una distancia mayor o igual que 3 mm. De esta manera el espesor total del acero entre el ICI tipo agujero y la película será aproximadamente igual al espesor promedio de la soldadura medida a través de su refuerzo y respaldo.
6.5.2.7. Película radiográfica
Las películas radiográficas deberán ser las descriptas en la última edición de la norma IRAM 772 “Películas radiográficas para usos industriales. Método de observación visual” y serán utilizadas pantallas de chapas de plomo como se describe en dicha norma. No deberá permitirse el uso de pantallas fluorescentes.
6.5.2.8. Ubicación de la fuente
Las radiografías se deben hacer con una única fuente de radiación centrada tan cerca como sea practicable con respecto al largo y ancho de la porción de la soldadura que está siendo examinada.
6.5.2.9. Falta de agudeza geométrica
Las fuentes de rayos gamma, sin tener en cuenta el tamaño, deberán tener las características requeridas por la última edición de la norma IRAM 679 “Soldaduras de acero. Tipos de defectos verificables por radiografías”.
6.5.2.10. Distancia entre la fuente y el objeto
La distancia entre la fuente y el objeto o elemento estructural deberá ser mayor que el largo de la película que es expuesta en un único plano. Esta disposición no se aplica para exposiciones panorámicas realizadas de acuerdo con el artículo 6.5.1.2.
6.5.2.11. Limitaciones de la distancia de la fuente al objeto
La distancia entre la fuente y el objeto o elemento estructural deberá ser mayor que siete veces el espesor de la soldadura más el refuerzo y/o respaldo, si hay alguno. La radiación deberá penetrar cualquier porción de la soldadura representada en la radiografía con un ángulo mayor que 26,5° desde una línea normal a la superficie de la soldadura.
6.5.2.12. Fuentes
Las fuentes de rayos-X de 600 KVp de máximo e iridio 192 pueden ser usadas como fuentes para toda inspección radiográfica con tal que permitan una adecuada capacidad de penetración. El cobalto 60 sólo debe ser usado como fuente radiográfica cuando el acero que está siendo radiografiado excede 65 mm de espesor. Otras fuentes de radiografía deberán estar sujetas a la aprobación del Ingeniero responsable.
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Cap. 6 - 247
6.5.2.13. Selección y ubicación del ICI
Los ICI deben ser seleccionados y ubicados en una construcción soldada en el área de interés que está siendo radiografiada como se muestra en la Tabla 6.6. Los indicadores de calidad de imagen estarán de acuerdo con la última edición de las normas IRAM 759 ”Indicadores de Calidad de Imagen” e IRAM 763 ”Imagen Radiográfica de Piezas metálicas y Soldaduras. Evaluación de la Calidad de Imagen”.
Tabla 6.6. Selección y Ubicación de ICI
Tipos de ICI
Cantidad de ICI
No tubular
Igual con T 250 mm Agujero Alambre
2
2
Igual con T < 10 mm Agujero Alambre
1
1
Desigual
Desigual
T 250 mm
T < 250 mm
Agujero Alambre Agujero Alambre
3
2
2
1
Tubular3
3
3
3
3
3
3
3
3
Tabla Figuras
6.4.
6.5.
6.11.
6.4.
6.5.
6.12.
6.4.
6.5.
6.13.
6.4.
6.5.
6.14.
T = Espesor nominal del metal base (T1 y T2 de las Figuras) (Ver Notas 1 y 2). L = Longitud de la soldadura en el área de interés de cada radiografía
Notas: (1) (2) (3)
(4)
El respaldo de acero no debe ser considerado como parte de la soldadura o del refuerzo de soldadura en la selección de ICI (IQI). Puede incrementarse T para prepararse para el espesor del refuerzo de soldadura admisible con tal que se usen planchas de relleno bajo el ICI agujero. Cuando se radiografía la soldadura circunferencial completa de un caño o tubo, con una exposición única y la fuente de radiación es ubicada en el centro de curvatura, deben usarse al menos tres ICI agujero igualmente espaciados. Aplicar en todos los las normas IRAM 720-1, IRAM 720-2 e IRAM 720-3.
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Cap. 6 - 248
Figura 6.9. Identificación radiográfica y ubicaciones de los ICI tipo agujero o tipo alambre en juntas de espesor aproximadamente igual o mayor que 250 mm de largo.
Figura 6.10. Identificación radiográfica y ubicaciones de los ICI Tipo agujero o Tipo alambre en juntas de espesor aproximadamente igual o menor que 250 mm de largo.
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Cap. 6 - 249
Figura 6.11 Identificación radiográfica y ubicaciones de los ICI Tipo agujero o Tipo alambre en juntas de transición mayores que 250 mm de largo.
Figura 6.12. Identificación radiográfica y ubicaciones de los ICI Tipo agujero o Tipo alambre en juntas de transición menor o igual que 250 mm de largo.
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Cap. 6 - 250
6.5.2.14. Técnica
Las juntas soldadas deben ser radiografiadas y las películas deberán ser ordenadas y ubicadas con una identificación y secuencia, que provea la inspección completa y continua de la junta dentro de los límites especificados a ser examinados. Los límites de la junta deben verse claramente en las radiografías. Película corta, pantallas cortas, socavación excesiva por radiación dispersa u otro proceso cualquiera que oscurece porciones del largo de la soldadura harán inaceptable la radiografía.
6.5.2.14.1. Largo de la película
La película deberá tener un largo y una ubicación más allá del borde proyectado de la soldadura mayor o igual que 12 mm.
6.5.2.14.2. Película superpuesta
Las soldaduras de largo mayor que 350 mm podrán ser radiografiadas superponiendo las unidades de películas y haciendo una única exposición, o también se podrá utilizar una única película haciendo exposiciones separadas. En todos los casos se deberá aplicar lo indicado en el artículo 6.5.2.8.
6.5.2.14.3. Dispersión posterior
Para verificar la dispersión de radiación por detrás, se deberá fijar a la parte de atrás de cada unidad de película, un símbolo “B” de plomo, de 12 mm de altura y 2 mm de espesor. Si aparece el símbolo “B” sobre la radiografía, esta se deberá considerar inaceptable.
6.5.2.14.4. Ancho de la película
El ancho de la película deberá ser suficiente para representar todas las porciones de la junta de soldadura, incluyendo la ZAC. Se deberá proveer espacio adicional suficiente para los ICI tipo agujero o alambres y la identificación de la película sin invadir la parte de interés en la radiografía.
6.5.2.15. Calidad de las radiografías
Todas las radiografías deberán estar libres de manchas o daños de origen mecánico, químico u otro, que pudieran enmascarar o confundir la imagen de una discontinuidad en el área de interés en la radiografía.
6.5.2.16. Limitaciones de densidad
La densidad de película transmitida a través de la imagen de radiografía del cuerpo del ICI tipo agujero y el área de interés deberá ser mayor o igual que 1,8 para radiografías realizadas con fuente de rayos X y 2,0 para radiografías realizadas con fuente de rayos gamma. Para visualización compuesta de exposición con película doble, la densidad deberá ser mayor o igual que 2,6. Cada radiografía de un ensayo compuesto deberá tener una densidad mayor o igual que 1,3. La densidad máxima deberá ser 4,0 para cada vista individual o compuesta.
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Cap. 6 - 251
6.5.2.16.1. Densidad radiográfica La densidad es una medida del ennegrecimiento, expresada como:
siendo: D Io I
D = log Io / I
la densidad radiográfica, la intensidad de luz en la película, la luz transmitida a través de la película.
6.5.2.16.2. Transiciones
Cuando se radiografían transiciones de espesor en soldaduras y la relación de espesores entre la sección de mayor espesor con la sección de menor espesor sea mayor o igual que 3, las radiografías deberán ser expuestas para producir una densidad de película única de 3,0 a 4,0 en la sección de menor espesor. Cuando se opte por esta alternativa, los requerimientos de densidad mínima establecidos en el artículo 6.5.2.16. deberán ser descartados salvo que se disponga lo contrario en los documentos de contrato.
6.5.2.17. Marcas de identificación
Se deberá colocar sobre el acero, en cada ubicación de radiografía, una marca de identificación de la misma, y dos marcas de identificación de la posición mediante la colocación de números o letras, o ambos, de plomo. Todas las marcas deberán proveer un medio de superponer la radiografía revelada con la soldadura. Se podrá imprimir previamente información de identificación adicional a una distancia mayor que 19 mm desde el borde de la soldadura, o se debe producir en la radiografía ubicando figuras de plomo sobre el acero. La información que se requiera mostrar sobre las radiografías deberá incluir la identificación de contrato del Comitente, iniciales de la compañía de inspección radiográfica, iniciales del Fabricante, el número de orden del Fabricante, la marca de identificación de la radiografía y el número de reparación de la soldadura, si es aplicable.
6.5.2.18. Bloques en los extremos
Se deberán utilizar bloques en los extremos cuando se radiografíen soldaduras a tope con espesores mayores que 12 mm. Los bloques en los extremos deberán tener un largo suficiente para extenderse más allá de cada línea de centros de la soldadura para una distancia mínima igual que el espesor de la soldadura, pero mayor que 50 mm y deberán tener un espesor igual o mayor que el espesor de la soldadura. El ancho mínimo de los bloques en los extremos debe ser igual a la mitad del espesor de la soldadura, pero mayor o igual que 25 mm. Los bloques en los extremos deben estar centrados respecto de la soldadura contra la chapa que está siendo radiografiada, permitiendo una luz menor que 1,6 mm para el largo mínimo especificado de los bloques en los extremos. Los bloques
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Cap. 6 - 252
deberán ser hechos en acero radiográficamente limpio y las superficies deberán tener una terminación de 3 m o más suave, ver la Figura 6.13.
Figura 6.13. Bloques en los extremos.
6.5.3. Requerimientos complementarios de los ensayos radiográficos para uniones tubulares
6.5.3.1. Soldaduras con bisel circunferenciales en juntas a tope
La técnica que se aplicará para radiografiar soldaduras circunferenciales deberá ser capaz de cubrir la totalidad de la circunferencia. Se utilizará preferentemente exposición de pared única/vista de pared única, cuando la accesibilidad o el tamaño del tubo impida esta técnica se podrá utilizar exposición de pared doble / vista de pared única o exposición de pared doble / vista de pared doble.
6.5.3.2. Exposición de pared única / vista de pared única
La fuente de radiación estará ubicada dentro del tubo o caño y la película en el exterior del tubo (ver la Figura 6.14). La exposición panorámica se podrá realizar si los requerimientos fuente a objeto son satisfechos. De lo contrario, se deberán realizar un mínimo de tres exposiciones. El ICI será seleccionado y colocado del lado de la fuente del tubo. Si esto no se puede hacer, estará ubicado del lado de la película en el tubo.
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Cap. 6 - 253
Figura 6.14. Exposición de pared única – Vista única.
6.5.3.3. Exposición de pared doble / vista de pared única
Cuando el acceso o las condiciones geométricas impidan una exposición de pared única, la fuente se podrá ubicar en el exterior del tubo y la película en la pared opuesta, exterior, del tubo (ver la Figura 6.15.). Se requerirá un mínimo de tres exposiciones para cubrir la totalidad de la circunferencia. El ICI estará seleccionado y colocado del lado de la película en el tubo.
Figura 6.15. Exposición de pared doble – vista única.
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Cap. 6 - 254
6.5.3.4. Exposición de pared doble / vista de pared doble
Cuando el diámetro exterior del tubo sea menor que 90 mm, tanto, el lado de la fuente como la soldadura del lado de la película serán proyectados sobre la pared, y ambas paredes vistas para la aceptación. La fuente de radiación estará desalineada con respecto al tubo en una distancia mayor o igual que siete veces el diámetro exterior. El haz de radiación deberá estar desalineado respecto del plano de la línea central de la soldadura en un ángulo suficiente para separar las imágenes del lado de la fuente y las soldaduras del lado de la película. No deberá haber solape de las dos zonas interpretadas. Se requerirá un mínimo de dos exposiciones a 90° una de otra, (ver la Figura 6.16.). La soldadura podrá ser radiografiada mediante la superposición de dos soldaduras, en cuyo caso deberá haber un mínimo de tres exposiciones a 60° una de otra, (ver la Figura 6.17.). En cada una de estas técnicas, el ICI deberá ser colocado del lado del tubo o caño donde se encuentre la fuente.
Figura 6.16. Exposición de pared doble – vista doble (elíptica), dos exposiciones mínimo.
Figura 6.17. Exposición de pared doble – Vista doble, tres exposiciones mínimo.
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Cap. 6 - 255
6.5.4. Ensayo, informe y disposición de las radiografías
6.5.4.1. Equipos provistos por el contratista
El Contratista deberá proveer un negatoscopio adecuado, de intensidad lumínica variable con capacidad de visualización focalizada o revisión focalizada con máscara. El visualizador deberá tener capacidad suficiente para iluminar adecuadamente radiografías con densidad 4.0. La observación de la película se deberá realizar en un área con luz tenue.
6.5.4.2. Informes
Todo ensayo radiográfico de una soldadura deberá tener su correspondiente informe de interpretación para el Comitente.
El informe deberá ser evaluado por el Inspector de soldadura responsable, Nivel II o III, quién establecerá la aceptación o rechazo de la soldadura inspeccionada.
6.5.4.3. Conservación de los registros
Se deberá entregar al Comitente un juego completo de radiografías, con sus correspondientes informes con respecto a las soldaduras sujetas a ensayo radiográfico por parte del Contratista, incluyendo aquellas correspondientes a reparaciones.
Es obligación del Contratista conservar los registros radiográficos mientras no sean entregados al comitente.
La entrega parcial o total de los registros radiográficos al Comitente se hará mediante una notificación por escrito.
6.6. ENSAYO POR ULTRASONIDO (US) DE SOLDADURAS CON BISEL
6.6.1. Procedimientos generales
Los procedimientos descriptos en esta sección deberán ser aplicados en los ensayos por ultrasonido de soldaduras con bisel, tanto en metal de soldadura como en ZAC, en el rango de espesores entre 8 mm y 200 mm inclusive. Estos procedimientos no se deberán utilizar para ensayar uniones tubulares T, Y, y K.
Todos los términos utilizados para US estarán de acuerdo con la última edición de la norma IRAM 764 ”Términos utilizados en ensayos por ultrasonidos”.
6.6.2. Procedimientos alternativos
Se podrán aplicar técnicas alternativas para realizar los ensayos por ultrasonido, previa autorización del Ingeniero responsable o por acuerdo fijado en los documentos contractuales, que implicaren variaciones en los procedimientos del ensayo, equipo, y criterios de aceptación de este artículo 6.6. Tales alternativas incluyen otos espesores, geometría de soldadura, tamaños de transductor, frecuencias, acoplamiento, superficies pintadas, etc. La aplicación de técnicas y directivas distintas a las indicadas en este artículo deberán ser, previamente, calificadas por medio de un procedimiento que forme parte de la documentación contractual y con aprobación del Ingeniero responsable.
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Cap. 6 - 256
6.6.3. Porosidad vermicular
Para detectar posible porosidad vermicular, se sugiere radiografía para complementar el ensayo por ultrasonido de soldaduras realizadas por electroescoria y electrogas.
6.6.4. Metal base
Estos procedimientos no contemplan su aplicación en ensayos de metales base. Sin embargo, las discontinuidades relacionadas con la soldadura, fisuración y desgarramiento laminar en el metal base adyacente, que no resulten aceptables bajo las disposiciones de este Reglamento, deberán ser informadas y registradas. El Ingeniero responsable deberá establecer el criterio de aceptación o rechazo en cada caso.
6.6.5. Requerimientos de calificación de personal
Para satisfacer los requerimientos establecidos en el artículo 6.4.7., la calificación del operador de ensayo por ultrasonido deberá incluir un examen específico y práctico el cuál deberá estar basado en los requerimientos de este Reglamento y de la Norma IRAM-ISO 9712. Este examen deberá requerir al operador de ensayo por ultrasonido que demuestre la habilidad para aplicar las reglas de este Reglamento en la detección y ubicación precisa de los defectos.
6.6.6. Equipo de ultrasonido
6.6.6.1. Requerimientos generales de los equipos
El equipo de ultrasonido deberá disponer de la técnica impulso- eco adecuada para el uso con transductores que oscilen a frecuencias entre 1 a 6 MHz. La pantalla de visualización deberá ser con representación del tipo “A”, con registro rectificado.
6.6.6.2. Linealidad horizontal
La linealidad horizontal del instrumento de ensayo deberá ser calificada sobre la distancia de la trayectoria sonora a ser usada en los ensayos.
6.6.6.3. Requerimientos para los equipos de ensayo
Los equipos de ensayo deberán tener estabilización interna de manera que luego de la entrada en calor, no ocurra una variación en respuesta mayor que 1 dB con un cambio en la tensión nominal suministrada mayor que el 15 % o, en caso de suministro de energía por medio de batería, a lo largo de la duración de la carga. Debe haber una alarma o un medidor para señalar la caída en la tensión de la batería antes del apagado del instrumento debido al agotamiento de la misma.
6.6.6.4. Calibración de los equipos de ensayo
Los equipos de ensayo deberán tener un control o ajuste de ganancia calibrado, ajustable en forma discreta en saltos de 1 ó 2 dB en un rango de al menos 60 dB. La exactitud de la puesta a punto del atenuador deberá ser 1 dB.
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Cap. 6 - 257
6.6.6.5. Rango del monitor
El rango dinámico del monitor del equipo deberá ser tal que la diferencia de 1 dB de amplitud pueda ser detectado fácilmente en el mismo.
6.6.6.6. Palpadores de haz recto (onda longitudinal).
Los palpadores de haz recto (onda longitudinal) deberán tener un área activa mayor o igual que 323 mm2 pero menor que 645 mm2. El transductor deberá ser redondo o cuadrado.
6.6.6.7. Palpadores angulares
Los palpadores angulares deberán disponer de un transductor y una cuña en ángulo. La unidad puede estar compuesta de dos elementos separados o puede ser una unidad integral.
6.6.6.7.1. Frecuencia
La frecuencia nominal del palpador deberá tener un rango entre 2 y 2,5 MHz.
6.6.6.7.2. Dimensiones del transductor
El cristal transductor deberá ser de forma cuadrada o rectangular, con un ancho cuyo rango será de 15 a 25 mm y una altura con rango de 16 a 21 mm (ver la Figura 6.18A). La relación máxima ancho altura debe ser de 1,2 a 1,0, y la relación mínima ancho altura deberá ser de 1,0.
6.6.6.7.3. Ángulos
El palpador deberá producir un haz ultrasónico con una discrepancia de 2° para uno de los siguientes ángulos adoptados: 70°, 60°, ó 45°.
6.6.6.7.4. Marcado
Cada palpador deberá ser marcado para indicar claramente la frecuencia del transductor, ángulo nominal de refracción y el punto de salida.
6.6.6.7.5. Distancia a los bordes
Las dimensiones del palpador deberán ser tales que la distancia desde el borde del palpador al punto de salida será menor o igual que 25 mm.
6.6.7. Calibración y ajuste del equipo de US
El proceso de calibración y ajuste se efectuará usando un bloque de referencia para calibración (por ejemplo el Bloque IIW) y utilizando un procedimiento de acuerdo con la última edición de la norma IRAM–CNEA Y 500-1002 “Ultrasonido. Método para la calibración y verificación de equipos, empleando los bloques patrón IRAM 723" u otra norma aplicable reconocida por IRAM o acordada contractualmente.
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Cap. 6 - 258
Figura 6.18. (A) Cristal del Transductor, (B) Trayectos Ultrasónicos.
6.6.8. Reflectores prohibidos
Este Reglamento prohibe la utilización de reflectores tipo “esquina” para propósitos de calibración.
6.6.9. Requerimientos de resolución
La combinación de palpador y equipo debe resolver tres agujeros en un bloque de referencia como el indicado en la Figura 6.19. La resolución debe ser evaluada con los controles del equipo alistados con la puesta a punto normal para ensayo y las indicaciones de los agujeros se deben producir en la altura media del monitor. La resolución debe ser suficiente para distinguir al menos los picos de las indicaciones de los tres agujeros. No está permitido el uso de bloques de referencia para resolución a los fines de la calibración. Cada combinación para ensayo (equipo y palpador) será verificada antes de su uso inicial. Esta verificación del equipamiento será realizada, para cada equipo de ensayo y combinación de elementos de US. No se necesita volver a realizar esta verificación mientras se mantenga la documentación correspondiente a los siguientes ítems:
(1) Equipo de US, fabricante, modelo y Nº de serie. (2) Palpador, fabricante, tipo, tamaño, ángulo y Nº de serie. (3) Fecha de verificación y datos del técnico responsable.
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Cap. 6 - 259
Figura 6.19. Bloques de calificación.
6.6.10. Calibración para ensayo
6.6.10.1. Posición del control de rechazo Todos los ensayos de calibración se deberán realizar con el control de rechazo (corte o supresión) apagado. El uso del control de rechazo (corte o supresión) puede alterar los resultados del ensayo.
6.6.10.2. Técnica
La calibración de sensibilidad y barrido horizontal deberá ser hecha por el operador de US en la ubicación del ensayo y antes de cada soldadura.
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Cap. 6 - 260
6.6.10.3. Recalibración
La recalibración deberá ser hecha luego de cada cambio de operador, cada 30 minutos de intervalo máximo de uso o cuando el circuito eléctrico sea perturbado por alguna de estas variables:
(1) Cambio de transductor (2) Cambio de batería (3) Cambio de salida eléctrica (4) Cambio de cable coaxial (5) Interrupción de energía (corte eléctrico)
6.6.10.4. Ensayo de metal base con haz recto
La calibración para el ensayo con haz recto del metal base se deberá hacer con el palpador aplicado en la cara A del metal base, de acuerdo con los siguientes artículos:
6.6.10.4.1. Barrido o exploración
El barrido horizontal deberá ser ajustado para una distancia de calibración que permita presentar al menos el equivalente a dos espesores de chapa en el monitor.
6.6.10.4.2. Sensibilidad
La sensibilidad deberá ser ajustada en una ubicación libre de indicaciones de manera que la primera reflexión posterior del lado más lejano de la chapa será 50 a 75 % de la altura total del monitor.
6.6.10.5. Calibración para ensayo con palpador angular
La calibración para ensayo con palapador angular o haz oblicuo se deberá realizar de acuerdo con los siguientes artículos:
6.6.10.5.1. Barrido horizontal
El barrido horizontal deberá ser ajustado para representar la distancia real de la trayectoria mediante el uso del bloque para calibración de acuerdo con la norma IRAM o norma alternativa aprobada. La distancia de calibración deberá ser hecha usando una escala de 125 mm ó 250 mm en el monitor, la que resulte más apropiada. Si la configuración de la junta o el espesor impiden un ensayo total de la soldadura en cualquiera de esas condiciones, la distancia de calibración se deberá fijar usando escalas de 400 ó 500 mm, según se requiera. La posición del palpador será indicada en el proceso de calibración de acuerdo con la norma IRAM o norma alternativa aprobada en los documentos de contrato.
6.6.10.5.2. Nivel de referencia cero
La referencia cero del nivel de sensibilidad usada para la evaluación de la discontinuidad (“b” en el modelo de registro para US, Anexo VI de este Reglamento) será obtenida ajustando el control de ganancia calibrado (atenuador) del detector de falla, alcanzando los requerimientos del artículo 6.6.6., de manera que en el monitor resulte una deflexión de traza maximizada horizontalmente, ajustada a la altura de la línea horizontal de referencia con el control de ganancia horizontal.
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Cap. 6 - 261
6.6.11. Procedimientos de ensayo
6.6.11.1. Línea de eje “X”
Se deberá marcar una línea “X” para la ubicación de la discontinuidad en la cara de la soldadura en dirección paralela al eje de la misma.
6.6.11.2. La Línea de eje “Y”
Se deberá marcar una línea “Y”, acompañada con el número de identificación de soldadura, en el metal base adyacente a la soldadura que es inspeccionada por US. Esta marcación se usa con los siguientes propósitos:
(1) Identificación de la soldadura.
(2) Identificación de la cara A.
(3) Medición de distancia y dirección (+ o -) desde la línea del eje “X”.
(4) Medición de la ubicación desde los extremos o bordes.
6.6.11.3. Limpieza
Todas las superficies en las que se aplique el palpador deberán estar libres de salpicaduras de soldadura, suciedad, grasa, aceite (distinto del usado para hacer de acoplamiento), pintura y capas de óxido sueltas. En todos los casos se deberá asegurar un contorno que permita un íntimo acoplamiento.
6.6.11.4. Acoplamiento
Un material de acoplamiento deberá ser usado entre el palpador y el material a ser ensayado. El acoplamiento deberá ser glicerina o goma de celulosa y mezcla de agua, debiéndose obtener una consistencia adecuada. Se podrá agregar un agente humectante si es necesario y aceite ligero para máquinas como acoplamiento en bloques de calibración.
6.6.11.5. Alcance del ensayo
La totalidad del metal base deberá ser ensayado buscando reflexiones laminares o planas usando un palpador de haz recto conforme a los requerimientos del artículo 6.6.6.6. y calibrado de acuerdo con el artículo 6.6.10.4.
Si cualquier área del metal base exhibe pérdida total del eco de fondo o una indicación igual o mayor que la altura del eco de fondo original está ubicada en posición que vaya a interferir con el proceso de exploración normal de una soldadura, su tamaño, ubicación y profundidad desde la cara A, deberá ser determinada e informada en el registro de US. Se deberá usar un procedimiento de exploración alternativo.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 262
6.6.11.6. Tamaño del reflector
El procedimiento de evaluación del tamaño del reflector deberá estar de acuerdo con el artículo 6.6.15.1.
6.6.11.7. Inaccesibilidad
Si parte de una soldadura es inaccesible al ensayo, de acuerdo con los requerimientos de la Tabla 6.6., el ensayo se deberá conducir usando uno o más de los siguientes procedimientos alternativos a fin de obtener una total cobertura de la soldadura:
(1) La superficie(s) de la soldadura deberá estar configurada al ras de acuerdo con el artículo 5.24.4.1.
(2) Se deben realizar ensayos de las caras A y B.
(3) Se deberán utilizar otros ángulos de palpador.
6.6.11.8. Ensayos de las soldaduras
Las soldaduras se deberán ensayar usando un palpador con haz en ángulo conforme a los requerimientos del artículo 6.6.6.7.3. con los instrumentos calibrados de acuerdo con el artículo 6.6.10.5. usando el ángulo como se muestra en la Tabla 6.6. Seguido a la calibración y durante el ensayo, el único ajuste de equipo permitido es el ajuste del nivel de sensibilidad con el control de ganancia calibrado (atenuador). El control de rechazo (corte o supresión) deberá estar apagado. La sensibilidad se deberá incrementar desde el nivel de referencia para exploración de soldadura de acuerdo con la Tabla 6.2. ó 6.3., según se aplique.
6.6.11.9. Barrido o exploración
El ángulo de barrido o exploración para ensayo deberá estar de acuerdo con los mostrados en la Tabla 6.7.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 263
Tabla 6.7. Ángulo de ensayo
Tipo de soldadura
8,0
38
(*)
A Tope
1O
T
1O
L (Esquina) 1 O
Electrogas y
Electro
1O
Escoria
Carta de procedimientos Espesor del material (mm)
> 38
> 45
> 60
> 90
> 110
45
(*)
60
(*)
90
(*)
110
(*)
130
(*)
1G
1G
6
8
1FóFóFóFóF
4
5
7
10
F
F
F
F
F
1 ó 4 ó 5 ó 7 ó 10 ó
XF
XF
XF
XF
XF
F 1G F 1G F 6 F 8 F
1oóóóóóóóó
XF 4 XF 5 XF 7 XF 10 XF
1G
1G P1 6
11
1
O
ó 1(**) ó
ó
ó P3 ó P3
4
3 P3 7
15
> 130
160
(*)
9 uF 11
F 11 ó
XF 9F uó 11 XF 11 ó P3 15
> 160
> 180
180
(*)
200
(*)
12
ó
F 12 F
13
F
13 ó
-
-
XF
13 F
ó
ó
-
-
14 XF
11
11
ó P3 ó
P3
15
15(**)
Notas: (1) (2)
(3) (4) (5)
(6) (7)
Donde sea posible, todos los ensayos se deben realizar desde la Cara A y en el Trayecto Ultrasónico TU I, salvo que se especifique otra cosa en esta Tabla. Las áreas de raíz de las soldaduras en juntas con un solo bisel que tienen respaldo que no requiere ser quitado por contrato, deben ser ensayados en el TU I, donde sea posible, con la Cara A siendo la opuesta al respaldo. (puede ser necesario amolar la cara de la soldadura o ensayar desde caras de soldadura adicionales para permitir una inspección completa de la raíz de la soldadura) El ensayo en el TU II o TU III debe hacerse sólo para satisfacer las disposiciones de esta Tabla o cuando sea necesario para ensayar áreas de soldaduras hechas inaccesibles por una superficie de soldadura no configurada, o interferencias con otras partes de la construcción soldada, o alcanzar los requerimientos del artículo 6.6.11.10. Debe usarse TU III sólo donde el espesor o geometría no permita la inspección del área completa de las soldaduras, y zonas afectadas por el calor (ZAC) en TU I o TU II. En las soldaduras a la tracción en estructuras cargadas cíclicamente, el espesor del cuarto superior debe ser ensayado con el palpador avanzando desde la Cara B hacia la Cara A, el espesor del cuarto de abajo debe ser ensayado con el palpador avanzando desde la Cara A hacia la Cara B; por ejemplo: el espesor del cuarto superior debe se r ensayado tanto de la Cara A en el TU II o desde la Cara B en el TU I según la opinión del contratista, salvo que se especifique o contrario en los documentos del contrato. La cara de soldadura indicada debe estar configurada a ras antes de usar el procedimiento 1G, 6, 8, 9, 12, 14 o 15. La Cara A de ambos componentes unidos deben estar en el mismo plano. La definición de Trayecto Ultrasónico (TU) corresponde a las definiciones de la norma IRAM 764 y también se esquematiza en la Figura 6.18.B de este Capítulo 6.
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Cap. 6 - 264
Tabla 6.7. (Continuación). Ángulo de ensayo
Leyendas:
X G O Cara A Cara B Cara C (*)
(**) P
F
– Ensayar desde la Cara “C”. – Cara de soldadura amolada a ras. – No requerida. – La cara del material desde el cual se realiza el barrido inicial (en las juntas T o
Esquina, L), seguir los esquemas de arriba. – opuesta a la cara “A” (la misma chapa) – la cara opuesta de la soldadura en el miembro que conecta o una junta T o L. – Se requiere sólo donde se nota la altura de la indicación de referencia de
discontinuidad en el monitor en la interfase metal de soldadura - metal base mientras se busca en el nivel de inspección con los procedimientos principales, seleleccionados de la primer columna. – Usar distancia de calibración de monitor de 400 mm y 500 mm. – Se utilizará la técnica con dos palpadores, emisor y receptor, para una evaluación adicional de discontinuidades únicamente en la mitad central del espesor del material sólo con palpadores de 45 grados ó 70 grados de igual especificación, ambos de cara a la soldadura. (Los palpadores deben ser mantenidos en un elemento de fijación para control de posición – ver esquema.). La amplitud de calibración para emisión y recepción se hace normalmente en un único equipo. Cuando se cambia a palpadores duales para la inspección de emisión y recepción, se debe asegurar que esa calibración no cambie como resultado de las variables del instrumento. – Las indicaciones de la interfase metal de soldadura – metal base deberán ser evaluadas ulteriormente tanto con transductores de 70, 60 ó 45 grados – aquel don de la trayectoria de haz esté más cerca o sea perpendicular a la sección de fusión sospechada.
Leyenda de procedimientos
Area del espesor de la soldadura
N°
Cuarto superior
Mitad Central
Cuarto inferior
1
70°
70°
70°
2
60°
60°
60°
3
45°
45°
45°
4
60°
70°
70°
5
45°
70°
70°
6
70° G A
70°
60°
7
60° B
70°
60°
8
70° G A
60°
60°
9
70° G A
60°
45°
10
60° B
60°
60°
11
45° B
70°**
45°
12
70° G A
45°
70° G B
13
45° B
45°
45°
14
70° G A
45°
45°
15
70° G A
70° A B
70° G B
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 265
6.6.11.10. Juntas a tope
Todas las soldaduras de juntas a tope deberán ser ensayadas de cada lado del eje de la soldadura. Las soldaduras de juntas en T y en esquina deberán ser ensayadas de un solo lado del eje de la soldadura. Todas las soldaduras deberán ser ensayadas usando las técnicas de barrido aplicables o las mostradas en la Figura 6.20. para detectar discontinuidades tanto transversales como longitudinales. El propósito es que, como mínimo, todas las soldaduras sean ensayadas de manera tal que el haz pase a través de la totalidad del volumen del metal de soldadura y la ZAC en dos direcciones cruzadas, cuando sea practicable.
Notas:
(1) Los movimientos de ensayo son simétricos alrededor del eje de soldadura con excepción del movimiento D el cuál es conducida directamente sobre el eje de soldadura.
(2) El ensayo de ambos lados del eje de soldadura será hecho donde sea mecánicamente posible.
Figura 6.20. Vista en planta de los movimientos del palpador de US.
6.6.11.11. Indicación máxima
Cuando aparezca una indicación de discontinuidad en el monitor, la máxima indicación alcanzable de la discontinuidad deberá ser ajustada para producir un nivel o eco de referencia horizontal en el registro del monitor. El ajuste se deberá hacer con el control de ganancia calibrado y el instrumento que lee en decibeles deberá ser usado como el “Nivel de Indicación o registro, a” para el cálculo de la “Indicación, d”.
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Cap. 6 - 266
6.6.11.12. Factor de atenuación
El factor de atenuación, c, en el informe de ensayo será obtenido restando 25 mm de la distancia de la trayectoria del sonido y multiplicando el resultado por 2. Este factor deberá ser redondeado al valor de dB más cercano. Los valores fraccionarios menores que 0,5 dB deberán ser reducidos al menor valor de dB y aquellos mayores o iguales que 0,5 dB se deberán incrementar al nivel superior.
6.6.11.13. Clasificación de Indicación
La ponderación o “Clasificación de la Indicación, d” en el Informe US, Anexo VI de este Reglamento, representa la diferencia algebraica en decibeles entre el nivel de indicación o registro (a) y el nivel de referencia (b), con la corrección de atenuación como se indica en las siguientes expresiones:
Instrumento con ganancia en dB :
a–b–c=d
Instrumento con atenuación en dB :
b–a–c=d
6.6.11.14. Largo de las discontinuidades
El largo de las discontinuidades deberá ser determinado de acuerdo con el procedimiento indicado en el artículo 6.6.15.2.
6.6.11.15. Bases para la aceptación y rechazo
Cada discontinuidad de soldadura deberá ser aceptada o rechazada en base al tamaño de la indicación y su largo, de acuerdo con la Tabla 6.2. para estructuras cargadas estáticamente, o con la Tabla 6.3. para estructuras cargadas cíclicamente. Sólo será necesario registrar en los informes de ensayos aquellas discontinuidades que son rechazables, excepto para las soldaduras designadas en los documentos de contrato como “críticas para un proceso de fractura”. Las indicaciones calificadas como aceptables que estén dentro de 6 dB inclusive del mínimo nivel de aceptación, deberán ser registradas en el informe de ensayo.
6.6.11.16. Identificación del area rechazada
Cada discontinuidad rechazada deberá ser indicada en la soldadura por una marca directamente sobre la discontinuidad en la totalidad de su largo. La profundidad desde la superficie y el nivel de indicación deberán ser anotados sobre el metal base cercano.
6.6.11.17. Reparación
Las soldaduras rechazadas por ensayo de ultrasonido deberán ser reparadas de acuerdo con el artículo 5.26. de este Reglamento. Las áreas reparadas deberán ser reensayadas por ultrasonido con los resultados tabulados en el informe original (si están disponibles) o en informe adicional.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 267
6.6.11.18. Informes de reensayo
La evaluación de las soldaduras de reparación reensayadas deberán estar tabuladas en una nueva línea en el informe. Si se utiliza el formulario original, se deberá anteceder el número de identificación con R1, R2, ....Rn. Si se usan informes adicionales se deberá anteceder el número de informe con una R.
6.6.11.19. Respaldo
El ensayo por US en una soldadura de JPC con respaldo, será realizado con un procedimiento de US que reconozca las potenciales indicaciones creadas por la interfase metal/respaldo.
6.6.12. Ultrasonido en conexiones tubulares T, K e Y
6.6.12.1. Procedimento
Todos los ensayos US deberán estar de acuerdo con los procedimientos escritos que hayan sido preparados y aprobados por personal calificado nivel III de acuerdo con la última edición de la norma IRAM-ISO 9712 y con experiencia demostrable en US de estructuras tubulares. El procedimiento deberá estar basado en los requerimientos de este Capítulo 6. Previo al uso en soldaduras de producción, el procedimiento y el criterio de aceptación deberán acordarse en los documentos de contrato y ser aprobados por el Ingeniero responsable. Los procedimientos deberán contener, como mínimo, la información que se detalla a continuación, teniendo en cuenta el método y técnicas de ultrasonido:
(1) La configuración del tipo de junta soldada a ser examinada (el rango aplicable de diámetro, espesor, ángulo de diedro local, etc.). Las técnicas convencionales están limitadas generalmente a diámetros iguales o mayores que 325 mm, espesores mayores o iguales que 12 mm, y ángulos de diedro locales mayores o iguales que 30°. Se pueden usar técnicas especiales para lados menores, con tal que estén calificados como se describe en esta sección, usando el tamaño menor de la aplicación.
(2) Criterio de aceptación para cada tipo y tamaño de soldadura.
(3) Tipo de equipo (fabricación y modelo).
(4) Frecuencia del transductor (palpador), tamaño y perfil del área activa, ángulo del haz, y tipo de cuña en palpadores con haz en ángulo. Los procedimientos que usan transductores con frecuencias mayores que 6 MHz, con tamaño menor que 6 mm y de perfil diferente que el especificado en otra parte, puede ser usado, con tal que estén calificados como se describe en el presente Reglamento.
(5) Preparación de la superficie y acoplamiento.
(6) Tipo de bloque referencia para ensayo de calibración y reflector de referencia.
(7) Método de calibración y precisión requerida para la distancia, barrido, linealidad vertical, dispersión del haz, ángulo, sensibilidad, y resolución.
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Cap. 6 - 268
(8) Intervalo de recalibración para cada elemento del punto (7).
(9) Método para determinar la continuidad acústica del metal base, (ver el artículo 6.6.12.4.), y para establecer la geometría como una función del ángulo del diedro local y el espesor.
(10) Patrón de inspección, (ver el artículo 6.6.12.5.).
(11) La corrección de transferencia para la curvatura y rugosidad de la superficie. (donde se usan métodos de amplitud, (ver el artículo 6.6.12.5.).
(12) Métodos para determinar el ángulo efectivo del haz (en material curvado), área de raíz, y ubicación de las discontinuidades.
(13) Método de determinación del largo y altura de la discontinuidad.
(14) Método de verificación del defecto durante la remoción y reparación.
6.6.12.2. Personal
En adición a los requerimientos dados en el artículo 6.4. de este Reglamento, cuando se realicen exámenes en uniones T, Y, y K, se le deberá exigir al operador que demuestre habilidad para aplicar las técnicas especiales requeridas para tales exámenes. Se deberán realizar ensayos prácticos para este propósito sobre las soldaduras de prototipos o modelos a escala real que representen el tipo de soldaduras a ser inspeccionadas, incluyendo un rango representativo de ángulo de diedro y espesor que se encontrarán en la producción, usando los procedimientos aplicables calificados y aprobados. Cada prototipo deberá contener discontinuidades naturales o artificiales que produzcan indicaciones de ultrasonido sobre y debajo del criterio de aceptación o rechazo especificado en el procedimiento aprobado.
La aprobación del operador deberá ser evaluada sobre la base de la habilidad para determinar el tamaño y clasificación de cada discontinuidad con una precisión requerida para aceptar o rechazar cada construcción soldada y ubicar con precisión las discontinuidades rechazables a lo largo de la soldadura y dentro de la sección transversal de la misma. Por lo menos un 70 % de las discontinuidades rechazables deberán ser identificadas genuinamente como rechazables, y la habilidad deberá por otra parte satisfacer al Ingeniero responsable.
6.6.12.3. Calibración
Los equipos de calificación de ultrasonido y métodos de calibración deberán alcanzar los requerimientos de los procedimientos aprobados en este Capítulo 6, con la excepción de:
6.6.12.3.1. Rango
El rango de calibración deberá incluir, como mínimo, la distancia total de la trayectoria del haz a ser usada durante el ensayo específico. Este puede ser ajustado tanto para representar el movimiento de la trayectoria del haz, la distancia a la superficie, o el largo
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Cap. 6 - 269
equivalente debajo de la superficie de contacto, presentada a lo largo de la escala horizontal del instrumento, como se describe en el procedimiento aprobado.
6.6.12.3.2. Calibración de sensibilidad
La sensibilidad estándar para el ensayo de soldaduras de producción usando técnicas de amplitud deberá ser:
sensibilidad básica + corrección de amplitud por distancia + corrección por transferencia.
Esta calibración deberá ser realizada al menos una vez para cada junta a ser ensayada; excepto que, para ensayos repetitivos del mismo tamaño y configuración, se podrá usar la frecuencia de calibración establecida en el artículo 6.6.10.3.
(1) Sensibilidad básica. El nivel de referencia de altura de monitor obtenido usando la máxima reflexión de un agujero de 1,5 mm de diámetro en un bloque del tipo IIW (u otro bloque que tenga la misma sensibilidad básica de calibración) como se describe en el artículo 6.6.10.
(2) Corrección de amplitud por distancia. El nivel de sensibilidad deberá ser ajustado con el objeto de prepararse para una pérdida por atenuación a través de la trayectoria del haz a ser usado tanto por curvas de corrección de amplitud por distancia, medios electrónicos, o como se describe en el artículo 6.6.11.14. Cuando se utilicen transductores de alta frecuencia, se deberá considerar la mayor atenuación. Se podrá usar la corrección de transferencia para adaptar el ensayo por ultrasonido a través de delgadas capas de pintura menores o iguales que 0,25 mm de espesor.
6.6.12.4. Examen del metal base
La totalidad del área sujeta a inspección por ultrasonido deberá ser examinada por la técnica de onda longitudinal para detectar reflexiones laminares que pueden interferir con la propagación de la onda. Todas las áreas que contengan reflexiones laminares deberán ser marcadas para la identificación antes del ensayo de la soldadura y deberán ser consideradas las consecuencias en la selección del ángulo de la unidad de inspección y técnicas de inspección para el ensayo de las soldaduras en dicha área. Las discontinuidades en material base que excedan los límites dados en el artículo 5.15.1.1. deberán ser puestos en consideración del Ingeniero responsable o del Inspector de soldadura responsable.
6.6.12.5. Barrido o exploración de la soldadura
La exploración de soldaduras en uniones T, Y, o K, se deberá realizar desde la superficie del elemento estudiado (ver la Figura 6.21). Para la inspección inicial, la sensibilidad debe ser incrementada en 12 dB por encima del valor establecido en el artículo 6.6.12.3. para la máxima trayectoria del haz. La evaluación de la indicación se deberá realizar con referencia a la sensibilidad estándar.
6.6.12.6. Ángulo óptimo
Las indicaciones en el área de la raíz de las soldaduras con bisel en juntas a tope y a lo largo de la cara de fusión de todas las soldaduras, deberán ser adicionalmente evaluadas
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 270
con ángulos de inspección de 70°, 60° ó 45°, el que esté más cercano a ser perpendicular a la cara de fusión esperada.
6.6.12.7. Evaluación de discontinuidades
Los tamaños deberán ser dados como largo y altura (dimensión de profundidad) o amplitud, como sea aplicable. La amplitud deberá ser relacionada con “el bloque de calibración”. Las discontinuidades deberán ser clasificadas como lineales o planas versus esféricas, notando cambios en la amplitud cuando el transductor se hace oscilar en un arco centrado en el reflector. Se deberá determinar la ubicación (posición) de las discontinuidades dentro de la sección transversal de soldadura, así como desde un punto de referencia establecido a lo largo del eje de la soldadura.
Figura 6.21. Técnicas de Inspección.
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Cap. 6 - 271
6.6.13. Informes
6.6.13.1. Formularios
El operador de ultrasonido deberá completar un formulario de informe que identifique claramente el trabajo y el área de inspección una vez completada la misma. Para cada soldadura donde se encuentren indicaciones significativas se deberá completar un informe detallado y esquemas mostrando la ubicación a lo largo del eje de la soldadura, ubicación dentro de la sección transversal de la soldadura, tamaño, extensión, orientación, y clasificación de cada discontinuidad.
6.6.13.2. Discontinuidades dudosas
Cuando se especifique, las discontinuidades que se acercan al tamaño rechazable, particularmente aquellas sobre las que hay alguna duda en cuanto a su evaluación, deberán ser también informadas.
6.6.13.3. Inspección incompleta
Las áreas en las que no fue posible una inspección completa, también deberán ser registradas, en conjunto con la explicación por la cual la inspección no fue completada.
6.6.13.4. Marcas de referencia
Salvo que se especifique otra cosa, la posición de referencia, la ubicación y extensión de las discontinuidades rechazables (fallas o defectos) se deberán también marcar sobre el elemento estructural de bajo espesor.
6.6.14. Preparación y disposición de los informes
6.6.14.1. Contenido de los informes
El operador de ultrasonido deberá completar un formulario de informe que identifique claramente el trabajo y el área de inspección completada. El formulario para soldaduras que son aceptables, necesita contener sólo información suficiente para identificar la soldadura, la firma del operador y la aceptabilidad de la soldadura. El Anexo VI muestra un formulario tipo.
6.6.14.2. Informes preliminares de la inspección
Antes de la aceptación de una soldadura sujeta a US, todos los formularios de informe pertenecientes a la soldadura, incluyendo aquellos que muestren calidad inaceptable previo a la reparación, deberán ser presentados al Inspector de Soldadura.
6.6.14.3. Informes finales
Se deberán entregar al Comitente, sobre la finalización de los trabajos, un juego completo de los informes realizados de las soldaduras sujetas a US, realizados por el contratista, incluyendo aquellos que muestren calidad inaceptable previo a la reparación.
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Cap. 6 - 272
6.6.15. Procedimientos de evaluación del tamaño de las discontinuidades
6.6.15.1. Ensayo con palpadores de haz recto (longitudinal)
El tamaño de las discontinuidades laminares o planas no siempre es fácil de determinar, especialmente aquellas que son más pequeñas que el tamaño del transductor. Cuando la discontinuidad sea mayor que el transductor, ocurrirá una pérdida total de reflexión y una pérdida de 6 dB de amplitud.
La medición de la línea de centros del transductor normalmente es confiable para determinar los bordes de la discontinuidad. Sin embargo, la evaluación del tamaño aproximado de dichas reflexiones, las cuales son menores que el transductor, podrá ser hecha comenzando afuera de la discontinuidad con el equipo calibrado de acuerdo con el artículo 6.6.10.4. y moviendo el palpador hacia el área de la discontinuidad hasta que la indicación en la pantalla comience a formarse. El borde de adelante del palpador, en ese punto, es indicativo del borde de la discontinuidad.
6.6.15.2. Ensayo con palpadores angulares (transversal)
El siguiente procedimiento deberá ser usado para determinar los largos de las indicaciones que tienen clasificación de indicación más seria que Clase D. El largo de tal indicación deberá ser determinado por la medición de la distancia entre las ubicaciones de la línea de centros del transductor donde la amplitud de la clasificación de indicación cae un 50% (6 dB) debajo del rango para la clasificación de falla aceptable. Esta medida se deberá registrar como largo de la discontinuidad en el informe de ensayo. Este procedimiento se deberá repetir para determinar el largo de las fallas de Clase A, B y C.
6.6.16. Barrido o exploración
En la Figura 6.20. se indica un patrón de inspección US.
6.6.16.1. Discontinuidades longitudinales
6.6.16.1.1. Barrido con movimiento A
Ángulo de rotación a = 10°.
6.6.16.1.2. Barrido con movimiento B
La distancia de barrido b deberá ser tal que cubra toda la sección de soldadura que será ensayada.
6.6.16.1.3. Barrido con movimiento C
La progresión de la distancia c deberá ser aproximadamente la mitad del ancho del transductor.
Los movimientos A, B, y C están combinados dentro de un patrón de barrido o exploración.
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 6 - 273
6.6.16.2. Discontinuidades transversales
6.6.16.2.1. Soldaduras amoladas
El patrón de barrido D será usado cuando las soldaduras estén amoladas al ras (cara plana).
6.6.16.2.2. Soldaduras no amoladas
El patrón de barrido E será usado cuando el refuerzo o sobremonta de la cara de la soldadura no esté amolado al ras. Ángulo de Inspección e = 15° máximo.
El patrón deberá ser tal que se cubra la totalidad de la sección de soldadura.
Figura 6.22. Posiciones del transductor (típicas).
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 6 - 274
CAPÍTULO 7. REFUERZO, RESTAURACIÓN Y REPARACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES
7.1. CAMPO DE VALIDEZ
El campo de validez de este Capítulo comprende el refuerzo, restauración o reparación de una estructura existente, consistente en todas aquellas modificaciones que permitan alcanzar los requerimientos de diseño, fabricación, montaje e inspección especificadas por este Reglamento. El Ingeniero responsable deberá preparar un plan completo del trabajo que deberá incluir especificaciones de diseño, mano de obra, fabricación, inspección y documentación correspondiente.
7.2. METAL BASE
7.2.1. Investigación
Antes de preparar los planos y especificaciones para el refuerzo, restauración o reparación de estructuras existentes, se deberán determinar los tipos de metales base usados en la estructura original ya sea a través de planos y especificaciones existentes, o por ensayos representativos del metal base. En los casos que sea requerido se deberá efectuar un análisis de integridad estructural o aptitud para el servicio previo a la definición de las especificaciones y documentación necesarias para el trabajo.
7.2.2. Soldabilidad
Se deberá establecer la adecuación del metal base para la soldadura. De ser necesario se deberá efectuar un completo análisis de soldabilidad en relación directa con lo especificado en el artículo 7.6.1.
7.2.3. Otros metales base
Cuando las uniones sean de metales base distintos a los listados en la Tabla 3.1, el Ingeniero responsable deberá preparar una recomendación especial para la selección del metal de aporte y de las EPS.
7.3. DISEÑO PARA REFUERZO, RESTAURACIÓN O REPARACIÓN DE UNA ESTRUCTURA EXISTENTE
7.3.1. Proceso de diseño
El proceso de diseño deberá considerar las disposiciones aplicables de este Reglamento que tengan carácter mandatorio y de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 3022005. El Ingeniero responsable deberá especificar el tipo y extensión del estudio necesario
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 7 - 275
para determinar las condiciones existentes para el refuerzo, restauración y reparación, en orden a satisfacer el criterio de aceptabilidad.
7.3.2. Análisis de esfuerzos
Se deberá realizar un análisis de las acciones en el área afectada por refuerzo, restauración o reparación. Se deberán establecer los niveles de los esfuerzos para todos casos de carga, en el lugar de origen, estáticas y variables. Se deberá considerar el daño acumulativo que los componentes puedan haber soportado durante su vida en servicio.
7.3.3. Historia de fatiga
Los componentes sujetos a cargas cíclicas deberán ser diseñados de acuerdo con los requerimientos de esfuerzos de fatiga. Se deberá considerar la historia previa de cargas en el diseño. Cuando la historia de cargas no esté disponible, se deberá estimar.
7.3.4. Restauración o reemplazo
Se deberá determinar si la reparación debe consistir en restaurar las partes corroídas o dañadas de alguna otra forma o reemplazar los componentes en su totalidad.
7.3.5. Cargas durante las operaciones
El Ingeniero responsable debe determinar que cargas podrá soportar un elemento estructural cuando se realiza el calentamiento, soldadura o corte térmico. Cuando sea necesario, se deben reducir las cargas. Se deberá evaluar la estabilidad local y general del elemento estructural, considerando el efecto de la elevada temperatura que se extiende a las partes del área transversal de la sección.
7.3.6. Uniones existentes
Las uniones existentes que requieren refuerzo, restauración o reparación se deberán evaluar para determinar la aptitud del diseño y reforzar el mismo si es necesario.
7.3.7. Aplicación de fijadores
Cuando los cálculos de diseño muestren que los roblones o bulones pueden estar sobrecargados por la nueva carga total, sólo se les debe asignar la carga estática existente.
Si los roblones o bulones se presentan sobrecargados con la carga estática sola, o están sujetos a cargas cíclicas, entonces se debe agregar suficiente metal base y soldadura para soportar la carga total.
7.4. MEJORAMIENTO DE LA RESISTENCIA A LA FATIGA
7.4.1. Métodos
Los siguientes métodos permiten reformar o modificar los detalles de soldadura críticos para mejorar la resistencia a la fatiga de la estructura:
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 7 - 276
(1) Mejora del perfil: consiste en reformar la cara de la soldadura por amolado con el fin de obtener un perfil cóncavo con una transición suave entre el metal base y la soldadura.
(2) Amolado de la punta de la soldadura: consiste en modificar la punta de la soldadura por amolado.
(3) Tratamiento de impacto de la superficie de soldadura: se podrá utilizar un granallado de impacto o un martillado de las puntas de soldadura.
(4) Utilización de proceso GTAW: consiste en modificar la punta de la soldadura volviendo a fundir el metal de soldadura con aporte térmico utilizando proceso GTAW (no se usa metal de aporte) para obtener una forma mas adecuada.
(5) Amolado de la punta de la soldadura más martillado: cuando se usan juntos, los beneficios son acumulativos.
7.4.2. Incremento del rango de esfuerzos
En la documentación contractual correspondiente a la modificación del diseño se deberá establecer el incremento apropiado del rango de esfuerzos admisibles.
7.5. MANO DE OBRA Y TÉCNICA
7.5.1. Condición del metal base
El metal base a ser reparado y las superficies existentes de este, en contacto con el nuevo metal base, deberán estar libres de suciedad, óxido y otros materiales extraños, excepto películas de pintura aprobadas para preparación y conservación de superficies metálicas de aceros. Las zonas de las superficies que serán soldadas deberán estar completamente limpias de todo material extraño incluyendo pintura. Como mínimo, se deberán considerar 50 mm hacia cada lado respecto a la línea de la raíz de la soldadura.
7.5.2. Discontinuidades en los elementos estructurales
Las discontinuidades inaceptables en el elemento estructural que está siendo reparado, reforzado o restaurado deberán ser corregidas previo al proceso de enderezado en caliente, curvado en caliente o soldadura.
7.5.3. Reparaciones de las soldaduras
Si se requieren reparaciones de soldaduras, se deberán hacer de acuerdo con el artículo 5.26. correspondiente al Capítulo 5 de este Reglamento.
7.5.4. Metal base con espesor insuficiente
El tamaño de soldadura requerido o la capacidad estructural requerida deberá ser determinada por el Ingeniero responsable o por las especificaciones de diseño: (1) refuerzo con metal de soldadura hasta el espesor requerido, (2) reducción por corte o
Reglamento CIRSOC 304
Cap. 7 - 277
amolado hasta obtener el espesor adecuado, (3) reforzar con metal base adicional, o (4) quitar o reemplazar con metal base de espesor o resistencia adecuada.
7.5.5. Enderezado en caliente
Cuando se utilicen los métodos de enderezado o curvado en caliente, la temperatura máxima de las áreas calentadas, medida con métodos aprobados, deberá ser menor que 590 °C para aceros templados y menor que 650 °C para otros aceros. En todos los casos se deberá asegurar un enfriamiento lento del acero cuando se encuentre a temperaturas iguales o mayores que 315 °C.
7.5.6. Secuencia de soldadura
El refuerzo, restauración o reparación de una estructura existente por el agregado de metal base o metal de soldadura, o ambos, deberá asegurar una secuencia de soldadura que permita un aporte de calor balanceado alrededor del eje neutro o del eje de simetría del
elemento estructural para minimizar la distorsión y las tensiones residuales.
7.6. CALIDAD
7.6.1. Inspección visual
Todos los elementos estructurales y soldaduras afectadas por el trabajo de refuerzo, restauración o reparación de una estructura existente deberán ser inspeccionados visualmente de acuerdo con un plan de inspección especificado en la documentación contractual o elaborado por el Ingeniero responsable.
7.6.2. Ensayos no destructivos
Tanto el método, como la extensión, y el criterio de aceptabilidad para ensayos no destructivos deberán estar especificados en los documentos del contrato siguiendo las directivas establecidas en el Capítulo 6 de este Reglamento.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Cap. 7 - 278
ANEXOS
ÍNDICE
ANEXO I.
GARGANTAS EFECTIVAS DE SOLDADURAS DE FILETE EN JUNTAS T OBLICUAS
ANEXO II- a. PLANITUD DE LAS VIGAS ARMADAS – ESTRUCTURAS CARGADAS ESTÁTICAMENTE
ANEXO II- b. PLANITUD DE LAS VIGAS ARMADAS – ESTRUCTURAS BAJO CARGAS CÍCLICAS
ANEXO III. REQUERIMIENTOS PARA LOS ENSAYOS DE IMPACTO
ANEXO IV.
GUÍA DE MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA DETERMINAR EL PRECALENTAMIENTO EN LA SOLDADURA DE ACEROS ESTRUCTURALES
ANEXO V. REQUERIMIENTOS DE CALIDAD EN SOLDADURA PARA JUNTAS A LA TRACCIÓN EN ESTRUCTURAS CARGADAS CÍCLICAMENTE
ANEXO VI. FORMULARIOS PARA EPS, RCP E INFORMES DE ENSAYOS
ANEXO A. SOLDADURA DE ESPESORES DELGADOS EN CHAPA DE ACERO
ANEXO B. SOLDADURA DE BARRAS DE ACERO PARA ESTRUCTURAS LIVIANAS
Reglamento CIRSOC 304
Indice Anexos I
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Indice Anexos - II
ANEXO I. GARGANTAS EFECTIVAS DE SOLDADURAS DE FILETE EN JUNTAS T OBLICUAS
La Tabla A.I. es una tabulación que muestra los factores de equivalencia del tamaño de cateto para el rango de ángulos de diedro entre 60° y 135°, asumiendo que no hay abertura de raíz. La abertura de raíz igual o mayor que 2 mm, pero menor o igual que 5 mm, debe ser agregada al tamaño de la soldadura. El tamaño de los catetos de soldaduras de filete en juntas oblicuas se debe calcular usando el factor de equivalencia de cateto para corregir el ángulo de diedro, como se muestra en el ejemplo que se desarrolla a continuación.
EJEMPLO:
Dado: Junta T Oblicua, ángulo: 75°; abertura de raíz: 2 mm. Requerido: Resistencia equivalente a una soldadura de filete en ángulo recto (90°) de
tamaño 8 mm.
Procedimiento: (1) Factor para 75° de Tabla -1: 0,86 (2) Tamaño de cateto equivalente, w, de la junta oblicua, sin abertura de raíz:
w = 0,86 8 mm = 6,9 mm. (3) Con abertura de raíz de 2 mm. (4) Tamaño final de Cateto, (2) + (3) = 8,5 mm. (5) Redondeando hacia arriba a una dimensión práctica: w = 9 mm.
Para soldaduras de filete que tienen catetos medidos iguales (wn), la distancia desde la raíz de la junta a la cara de la soldadura (tn) puede calcularse de la siguiente forma:
para aberturas de raíz > 2 mm y 5 mm
para aberturas de raíz < 2mm
tn
wn
Rn
2 sen
2
Rn = 0 y t n t n
Siendo el cateto medido de tal soldadura de filete (wn) la distancia perpendicular desde la superficie de la junta al pie opuesto, y (R) es la abertura de raíz, si la hay, entre las partes (ver la Figura 3.11.) Las aberturas de raíz aceptables se definen en el artículo 5.22.1. de este Reglamento CIRSOC 304.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo I - 1
Tabla A.I. Factores de equivalencia de tamaño de soldadura de filete para juntas T oblicuas
Ángulo diedro,
60°
Tamaño de la soldadura de filete comparable para la misma resistencia
Ángulo diedro,
0,71 100°
Tamaño de la soldadura de filete comparable para la misma 1,08 resistencia
65° 0,76 105° 1,12
70° 0,81 110° 1,16
75° 80° 85° 90° 95° 0,86 0,91 0,96 1,00 1,03 115° 120° 125° 130° 135° 1,19 1,23 1,25 1,28 1,31
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo I - 2
ANEXO II- a. PLANITUD DE LAS VIGAS ARMADAS – ESTRUCTURAS CARGADAS ESTÁTICAMENTE
Notas: D es la profundidad del alma. d es la menor dimensión del panel.
Figura A.II.a-1.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo II a - 1
Tabla A.II.a-1. Rigidizadores intermedios a ambos lados del alma
Espesor Profundidad
del Alma del Alma
de la
Viga
[mm]
[mm]
Menor dimensión del panel [mm x 1000]
8,0
< 1,19 1,19
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16
9,5
< 1,42 1,42
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 1,42 1,60 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16
11,1
< 1,68 1,68
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 1,42 1,60 1,75 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16
12,7
< 1,90 1,90
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 1,42 1,60 1,75 1,90 2,06 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16
14,3
< 2,13 2,13
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 1,42 1,60 1,75 1,90 2,06 2,24 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16
15,9
< 2,39 2,39
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 1,42 1,60 1,75 1,90 2,06 2,24 2,39 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16
Variación máxima permitida, mm 6 8 10 11 12 14 16 18 20 21 22 24 25 27
Tabla A.II.a-2. Sin rigidizadores intermedios
Espesor del alma de la viga
[ mm]
Profundidad del alma [mm x 1000]
Cualquiera 0,97 1,19 1,42 1,68 1,90 2,13 2,39 2,62 2,87 3,10 3,33 3,58 3,81 4,04 4,29 4,52 4,77
Variación máxima permitida, mm 6 8 10 11 12 14 16 18 20 21 22 24 25 27 29 30 32
Tabla A.IIa-3. Rigidizadores intermedios de un solo lado del alma
Espesor Profundidad
Menor dimensión del panel
del
del alma
alma de
la viga
[mm]
[ mm]
[mm x 1000]
8
< 0.78 0,78
0,63 0,79 0,43 0,53 0,63 0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,.27 1,37 1,50 1,60 1,70 1,80
9,5
< 0.97 0,97
0,63 0,79 0,97 0,43 0,53 0,63 0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50 1,60 1,70 1,80
11,1
< 1,12 1,12
0,63 0,79 0,97 1,12 0,43 0,53 0,63 0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50 1,60 1,70 1,80
12,7
< 1,12 1,27
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 0,43 0,53 0,63 0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50 1,60 1,70 1,80
14,3
< 1,42 1,42
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 1,42 0,43 0,53 0,63 0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50 1,60 1,70 1,80
15,9
< 1,60 1,60
0,63 0,79 0,97 1,12 1,27 1,42 1,60 0,43 0,53 0,63 0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50 1,60 1,70 1,80
Variación máxima permitida, mm
6
8
10 11 12 14 16 18 20 21 22 24 25 27
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo II a - 2
ANEXO II- b. PLANITUD DE LAS VIGAS ARMADAS – ESTRUCTURAS BAJO CARGAS CÍCLICAS
Notas: D es la profundidad del alma. d es la menor dimensión del panel.
Figura A.II.b-1.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo II b - 1
Tabla A.II.b - 1. Rigidizadores intermedios a ambos lados del alma, vigas armadas interiores
Espesor del alma de
la viga
Profundidad del
alma
Menor dimensión del panel
[mm] 8,0 9,5 11,1 12,7 14,3 15,9
[mm]
< 1,19 1,19 < 1,42 1,42 < 1,68 1,68 < 1,90 1,90 < 2,13 2,13 < 2,39 2,39
[mm x 1000]
0,74 0,91 1,09 1,27 0,58 0,74 0,89 1,07 1,17 1,32 1,47 1,60 1,75 1,90 2,06 2,18 2,34 2,49 0,74 0,91 1,09 1,27 1,47 0,58 0,74 0,89 1,07 1,17 1,32 1,47 1,60 1,75 1,90 2,06 2,18 2,34 2,49 0,74 0,91 1,09 1,27 1,47 1,65 0,58 0,74 0,89 1,07 1,17 1,32 1,47 1,60 1,75 1,90 2,06 2,18 2,34 2,49 0,74 0,91 1,09 1,27 1,47 1,65 1,83 2,00 0,58 0,74 0,89 1,07 1,17 1,32 1,47 1,60 1,75 1,90 2,06 2,18 2,34 2,49 0,74 0,91 1,09 1,27 1,47 1,65 1,83 2,00 2,18 0,58 0,74 0,89 1,07 1,17 1,32 1,47 1,60 1,75 1,90 2,06 2,18 2,34 2,49 0,74 0,91 1,09 1,27 1,47 1,65 1,83 2,00 2,18 2,36 0,58 0,74 0,89 1,07 1,17 1,32 1,47 1,60 1,75 1,90 2,06 2,18 2,34 2,49
6
8
Variación máxima permitida, mm 10 11 12 14 16 18 20 21 22 24 25 27
Tabla A.II.b - 2. Rigidizadores intermedios de un solo lado de la viga
Espesor del Alma de la Viga
Profundidad del
Alma
Menor dimensión del panel
[mm] 8,0 9,5 11,1 12,7 14,3 15,9
[ mm]
< 0.78 0,78 < 0,97 0,97 < 1,12 1,12 < 1,12 1,27 < 1,42 1,42 < 1,60 1,60
[mm x 1000]
0,76 0,97 0,51 0,63 076 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16 0,76 0,97 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16 0,76 0,97 1,14 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16 0,76 0,97 1,14 1,35 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16 0,76 0,97 1,14 1,35 1,52 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,27 1,40 1,52 1,65 1,78 1.90 2,03 2,16 0,76 0,97 1,14 1,35 1,52 1,73 0,51 0,63 0,76 0,89 1,02 1,14 1,.27 1,40 1,52 1,65 1,78 1,90 2,03 2,16
Variación máxima permitida, mm
6
8
10 11 12 14 16 18 20 21 22. 24 25 27
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo II b - 2
Tabla A.II.b - 3. Rigidizadores intermedio de un solo lado del alma, vigas armadas interiores
Espesor Profundel alma de didad
la viga del alma
[mm] 8,0 9,5 11,1 12,7 14,3 15,9
[mm]
< 0,78 0,63 0,78 0,43 < 0,97 0,63 0,97 0,43 < 1,12 0,63 1,12 0,43 < 1,12 0,63 1,27 0,43 < 1,42 0,63 1,42 0,43 < 1,60 0,63 1,60 0,43
0,79 0,53 0,63 0,79 0,97 0,53 0,63
0,79 0,97 0,53 0,63 0,79 0,97 0,53 0,63
0,79 0,97 0,53 0,63 0,79 0,97 0,53 0,63
Menor dimensión del panel
[mm x 1000]
0,74 0,86 0,97 1,07 1,17 1,27 1,37 1,50 1,60
0,74 0,86 0,97 1,12 0,74 0,86 0,97 1,12 1,27 0,74 0,86 0,97 1,12 1,27 1,42 0,74 0,86 0,97 1,12 1,27 1,42 0,74 0,86 0,97
1,07 1,17
1,07 1,17
1,07 1,17
1,07 1,17 1,60 1,07 1,17
1,27 1,27 1,27 1,27 1,27
1,37 1,50 1,60 1,37 1,50 1,60 1,37 1,50 1,60 1,37 1,50 1,60 1,37 1,50 1,60
1,70 1,80 1,70 1,80 1,70 1,80 1,70 1,80 1,70 1,80 1,70 1,80
Variación máxima permitida, mm
6
8
10 11 12
14 16 18 20 21 22 24 25 27
Tabla A.II.b - 4. Rigidizadores intermedios a ambos lados del alma
Espesor del alma de la viga
Profundidad del alma
Menor dimensión del panel
[mm] 8.0 9.5 11.1 12.7 14.3 15.9
[ mm]
[ mm x 1000]
< 1,19 1,19 < 1,42 1,42 < 1,68 1,68 < 1,90 1,90 < 2,13 2,13 < 2,39 2,39
0,84 1,04 1,24 0,66 0,84 0,99
0,84 1,04 1,24 0,66 0,84 0,99
0,84 1,04 1,24 0,66 0,84 0,99
0,84 1,04 1,24 0,66 0,84 0,99
0,84 1,04 1,24 0,66 0,84 0,99
0,84 1,04 1,24 0,66 0,84 0,99
1,19 1,35 1,50 1,45 1,19 1,35 1,50 1,45 1,65 1,85 1,19 1,35 1,50 1,45 1,65 1,85 1,19 1,35 1,50 1,45 1,65 1,85 1,19 1,35 1,50 1,45 1,65 1,85 1,19 1,35 1,50
1,68
1,68
1,.68 2,06 1,68 2,06 1,68 2,06 1,68
1,83 2,01 2,16 2,34 2,49 2,67 2,84
1,83 2,01 2,16 2,34 2,49 2,67 2,84
1,83 2,01 2,16 2,34 2,49 2,67 2,84
1,83 2,01 2,16 2,34 2,49 2,67 2,84 2,26 1,83 2,01 2,16 2,34 2,49 2,67 2,84 2,26 2,49 1,83 2,01 2,16 2,34 2,49 2,67 2,84
Variación máxima permitida, mm
6
8 10
11 12 14
16
18 20 21 22 24 25 27
Tabla A.II.b - 5. Rigidizadores no intermedios, vigas armadas interiores o no
Espesor del alma
de la viga [mm]
Cualquiera
0,97
Menor dimensión del panel
[mm x 1000] 1,19 1,42 1,68 1,90 2,13 2,39 2,62 2,87 3,10 3,33 3,58 3,81 4,04 4,29 4,52 4,77
Variación máxima permitida, mm
6
8 10 11 12 14 16 18 20 21 22 24 25 27 29 30 32
Reglamento CIRSOC 304
Anexo II b - 3
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo II b - 4
ANEXO III. REQUERIMIENTOS PARA LOS ENSAYOS DE IMPACTO
A.III.1. GENERAL
A.III.1.1. Los requerimientos del ensayo de impacto y procedimientos de ensayo de este Anexo se deben aplicar sólo cuando se especifiquen en los planos o documentación de contrato de acuerdo con los Capítulos 2, 3, 4 y 5 de este Reglamento CIRSOC 304-2007.
A.III.1.2. El ensayo de impacto con probetas Charpy-V (CVN) es un ensayo dinámico en el cual la probeta seleccionada, mecanizada y entallada, es sometida a la acción de una carga de impacto y rota en un único golpe. La máquina, diseñada específicamente para el ensayo, mide la energía absorbida en la rotura de la probeta. Los valores de energía determinada sirven en general para comparaciones cualitativas, frecuentemente especificados como un criterio de aceptabilidad. En consecuencia no deberían ser usados, directamente, como valor de energía para cálculos de ingeniería relacionados con análisis de integridad estructural o análisis de significación de defectos. Para la aplicación de dichos análisis se deberán utilizar técnicas de mecánica de la fractura en los cuales la propiedad de tenacidad se determinará, preferentemente, por métodos directos con ensayos de tenacidad a la fractura (CTOD, KIC o J ) o como alternativa la utilización de métodos indirectos a partir de resultados de ensayos CVN.
A.III.1.3. Cuando se requiere ensayo de impacto CVN, el diseñador o ingeniero debe considerar diversos aspectos relacionados con este ensayo en cuanto al riesgo de rotura frágil o un plan de control de fractura en conjunto. El diseñador o ingeniero debe seleccionar una temperatura de ensayo y una energía promedio mínima para un ensayo CVN apropiada al elemento estructural bajo diseño y la mínima temperatura establecida de servicio para dicho elemento. Se deberán, además, considerar los efectos de incrementar el espesor del material y/o aumentar el nivel de resistencia en relación con los valores de energía para ensayos CVN. Adicionalmente se deberán considerar los efectos de la posición de soldadura por su relación con el Calor aportado en los resultados del ensayo en metal de soldadura (MS) y en la zona afectada por el calor (ZAC) y también la orientación de las chapas de ensayo en cuanto se relaciona con las propiedades longitudinales o transversales de la ZAC.
El método normalizado para el ensayo de impacto utilizando probeta Charpy con entalla en V (Charpy-V) o CVN se ajustará a la norma IRAM IAS U 500-16 o a las normas ASTM E 23 y A 370.
A.III.2. UBICACIÓN DE LOS ENSAYOS
A.III.2.1. La ubicación de las probetas individuales de ensayo CVN, salvo que se especifique otra cosa, debe ser como se muestra en la Figura A.III-1.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo III - 1
A.III.2.2. La posición de la entalla para todas las probetas Charpy-V se deberá realizar primero mecanizando a éstas en la soldadura de ensayo a una profundidad adecuada como se muestra en la Figura A.III-1. Dichas probetas deberán hacerse sobre dimensionadas en el largo para permitir una ubicación exacta de la entalla. Luego, las probetas deberán ser ligeramente atacadas (nital al 5 %) para revelar la ubicación de la zona de fusión de la soldadura y ZAC. Finalmente, la línea de centros de la entalla deberá estar ubicada en las probetas como se muestra en la Figura A.III-1.
A.III.3. ENSAYOS CVN
A.III.3.1. Se podrán utilizar dos opciones para establecer la cantidad de probetas de ensayo CVN para una ubicación determinada:
Opción A de 3 probetas Opción B de 5 probetas
A.III.3.2. Las probetas CVN deberán ser mecanizadas de la misma probeta de soldadura utilizada para otros ensayos tal como se indica en las Figuras 4.7.,.4.8., 4.9. y 4.10. del Capítulo 4 de este Reglamento CIRSOC 304-2007.
Cuando el tamaño de la probeta de soldadura no resulte suficiente para todos los ensayos una probeta adicional deberá ser realizada. Las probetas CVN deberán ser extraídas de la misma probeta de soldadura de la cual se obtendrán las probetas para ensayo de tracción.
A.III.3.3. Cuando se especifican requerimientos de impacto CVN y ya exista una EPS calificada que satisfaga todos los requerimientos mecánicos, excepto los de impacto CVN, se podrá preparar una probeta adicional de soldadura para cumplimentar los requisitos de ensayo CVN. La nueva probeta de soldadura deberá ser realizada de acuerdo con la EPS y los límites establecidos en las Tablas 4.1., 4.2. y 4.5. más las variables esenciales suplementarias, aplicables a requerimientos de ensayos CVN, de la Tabla 4.6. correspondientes al Capítulo 4 de este Reglamento CIRSOC 304-2007. En consecuencia un nuevo o una revisión del RCP deberá ser preparado y una nueva o una revisión de la EPS deberá ser escrita para incluir las variables de calificación con requisitos de ensayos CVN.
A.III.3.4. El eje de simetría longitudinal de la probeta deberá ser transversal al eje de la soldadura y la base o fondo de la entalla deberá ser perpendicular o normal a la superficie salvo que se especifique algo distinto en los planos o la documentación técnica contractual.
A.III.3.5. La probeta CVN normalizada con una sección de 10 x 10 mm deberá ser aplicada cuando el espesor del material sea mayor o igual que 11 mm. Probetas CVN de secciones reducidas o secciones inferiores a las de la normalizada deberán ser utilizadas si el material para ensayo es de un espesor menor que 11 mm o donde la extracción de probetas de sección normalizada no resulta posible debido a la forma de la soldadura.
Cuando se utilicen probetas CVN de sección reducida se aplicará alguna de las dimensiones indicadas en la Tabla A.III-1. En todos los casos deberá procurarse el mecanizado de probetas del mayor tamaño posible correspondiente a la soldadura para ensayos.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo III - 2
A.III.3.6. Cuando se utilizan probetas CVN de sección reducida y el espesor de la probeta es menor que el 80% del espesor del material base la temperatura de ensayo deberá ser reducida de acuerdo con lo indicado en la Tabla A.III-1. También se admiten otros métodos de corrección por efecto de tamaño en probetas de sección reducida para ensayos CVN, los cuales deberán ser especificados en la documentación contractual.
A.III.4. REQUERIMIENTOS DE ENSAYO
A.III.4.1. Los requerimientos de ensayo para soldaduras entre metales base con una tensión de fluencia menor o igual que 345 MPa, deberá cumplir con los mínimos indicados en la Tabla A.III.2, salvo que se especifique algo distinto en la documentación contractual.
Los requerimientos de ensayo para soldaduras entre metales base con una tensión de fluencia mayor que 345 MPa deberán estar especificados en los planos o en la documentación técnica contractual. Estos requerimientos pueden incluir valores de: energía absorbida, apariencia porcentual de fractura dúctil y expansión lateral.
A.III.4.2. El criterio de aceptación para cada ensayo CVN deberá ser especificado en la documentación técnica contractual y deberá contener:
(1) Valor mínimo individual, el valor de energía absorbida o expansión lateral para el cual cada una de las probetas utilizadas en el ensayo no deberá ser menor.
(2) Valor mínimo promedio, el valor de energía absorbida o expansión lateral para el cual la media aritmética o promedio de tres probetas ensayadas será igual o mayor que éste.
A.III.4.3. Si se selecciona la Opción B las probetas que registran los mas altos y los más bajos valores (valores extremos de la dispersión) deberán ser descartadas, dejando tres probetas para la evaluación. Para ambas opciones (A y B) dos de los tres valores resultantes de las probetas deberán ser iguales o mayores que el valor mínimo promedio especificado de energía absorbida o de expansión lateral. Uno de los tres valores puede ser menor que el valor mínimo promedio, pero será mayor o igual que el valor mínimo individual especificado y el promedio de los tres valores resultantes del ensayo deberá ser igual o mayor que el valor promedio especificado.
A.III.5. REENSAYO
A.III.5.1. Cuando no se cumplan los requerimientos de los artículos A.III.4.2. y A.III.4.3., se deberá realizar un reensayo. Cada valor individual de energía de impacto o expansión lateral de las tres probetas remanentes deberán ser iguales o mayores que el valor mínimo promedio especificado. Las probetas de reensayo deberán ser extraídas de la soldadura de prueba original. Si las probetas CVN no pueden ser provistas de dicha soldadura, una nueva soldadura de prueba deberá ser ejecutada y todos los ensayos requeridos por el Capítulo 4 de este Reglamento CIRSOC 304-2007 deberán ser realizados.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo III - 3
A.III.6. INFORME
A.III.6.1. Todos valores medidos de ensayos CVN requeridos en los documentos de contrato o especificado deberán ser registrados en el RCP.
Tabla A.III.1. Reducción de la temperatura de ensayos CVN
Tamaño de probeta
mm
10 x 10 10 x 9 10 x 8 10 x 7,5 10 x 7 10 x 6,7 10 x 6 10 x 5 10 x 4 10 x 3,3 10 x 3 10 x 2,5
Reducción de la temperatura de ensayo por debajo de la temperatura especificada para probetas normalizadas
ºC
0 0 0 2,8 4,5 5,6 8,4 11,1 16,8 19,4 22,4 27,8
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Anexo III - 4
Tabla A.III-2. Requerimientos de ensayos CVN
Proceso de
soldadura (1)
Ubicación del ensayo
Temperatura de ensayo
C
Cantidad de
Probetas
(2)
Tamaño de la
probeta (sección)
(4)
mm
Valor mínimo promedio de energía absorbida (5)
J
Valor mínimo individual de energía absorbida (5)
J
Apariencia Porcentual Mínima de
Fractura Dúctil
%
Valor Mínimo Promedio
de Expansión
Lateral
mm
SMAW
SAW
GMAW FCAW
Metal de Soldadura
Nota 3
3
1010
27
20
Nota 6
Nota 6
ESW
EGW
Línea de fusión +
1 mm del lado de Nota 3
3
10 x 10
27
20
Nota 6
Nota 6
ZAC
Línea de fusión +
5 mm del lado de Nota 3
3
10 x 10
27
20
Nota 6
Nota 6
ZAC
Notas:
(1) Una EPS que combina FCAW-S (alambre tubular auto protegido) con otro proceso deberá ser específicamente
ensayado para asegurar que el criterio de ensayo CVN especificado se verifica en la interfase entre los dos
metales de aporte.
(2) El número alternativo de probetas permitidas por posición de ensayo es cinco (5). El valor más alto o extremo
superior y el valor más bajo o extremo inferior se descartan para minimizar parte de la dispersión asociada
normalmente el ensayo CVN en metal de soldadura y ZAC.
(3) La temperatura de ensayo deberá ser especificada en los documentos de contrato. Cuando se utilizan probetas de
sección reducida y el espesor de la probeta es menor que el 80% del espesor del material base, la temperatura de
ensayo será reducida de acuerdo con la Tabla A.III-1.
(4) Cuando el espesor del material base es igual o mayor que 11 mm las probetas CVN serán de sección normalizada.
Se aplicaran probetas de sección reducida cuando el espesor del material base sea menor que 11 mm o cuando
por razones de geometría de la unión no es posible la extracción de una probeta normalizada.
(5) Aplicable a la soldadura de metales base con una tensión de fluencia igual o menor que 345 MPa. El criterio de
aceptación para materiales base con una tensión de fluencia mayor que 345 MPa será especificado en la
documentación de contrato.
(6) Los valores de apariencia porcentual de fractura dúctil o de expansión lateral deberán ser especificados en la
documentación contractual.
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Anexo III - 5
Medidas en mm
Figura A. III.1. Ubicación de las probetas para ensayo CVN (Charpy-V).
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Anexo III - 6
ANEXO IV.
GUÍA DE MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA DETERMINAR EL PRECALENTAMIENTO EN LA SOLDADURA DE ACEROS ESTRUCTURALES
A.IV. INTRODUCCIÓN
Un factor que controla la microestructura de la zona afectada por calor, (ZAC), es su velocidad de enfriamiento. Esta velocidad depende de los espesores del material base, la geometría de la unión, el calor aportado y la temperatura de precalentamiento.
La velocidad de enfriamiento puede entonces ser usada, dentro de cierto rango, para prevenir la formación de microestructuras peligrosas en la ZAC.
Por efecto de la velocidad de enfriamiento se pueden originar en el acero, estructuras metalúrgicas de elevada dureza y, en casos extremos, provocar una transformación directa de austenita a martensita.
Si calentamos el material, previamente a la soldadura, disminuiremos el desnivel térmico desde la temperatura de fusión del acero, desplazando la curva de enfriamiento hacia la derecha del diagrama Temperatura – Tiempo – Transformación (TTT) o, para el análisis de aceros bajo procesos de soldadura, la curva de enfriamiento continuo (CCT). De este modo se favorecen las transformaciones metalúrgicas a estructuras más blandas que resultan menos frágiles y propensas a fisuración.
La temperatura de precalentamiento tiene como principal función disminuir la velocidad de enfriamiento de la soldadura. Es la mínima temperatura que debe ser alcanzada en todo el espesor y en una zona suficientemente ancha a ambos lados de la junta del material base antes de que comience el proceso de soldadura y que normalmente se debe mantener entre las diversas pasadas en caso de soldadura de pasadas múltiples. Se aplica localmente por resistencia eléctrica (mantas térmicas) o llama de gas y su medición se realiza, siempre que sea posible, en la cara opuesta a la que se está aplicando la fuente de calor por medio de termocuplas, lápices termoindicadores, termómetros de contacto, etc. La temperatura de precalentamiento debe ser balanceada con el calor aportado durante la operación de soldadura de acuerdo al tipo de acero y en función de las propiedades requeridas para la junta.
La temperatura de precalentamiento produce también un efecto importante en la velocidad de difusión del hidrógeno y previene la formación de martensita en aceros de alto carbono. Además tiene un efecto secundario de reducir las tensiones residuales disminuyendo los gradientes térmicos asociados a la soldadura.
El precalentamiento incluye la temperatura entre pasadas cuando se trata de soldadura en multipasadas cuando el calor generado durante la soldadura no es suficiente para mantener la temperatura de precalentamiento entre pasadas sucesivas.
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Anexo IV - 1
En general la temperatura de precalentamiento requerida en soldadura multipasadas es menor que para soldadura de simple pasada. En soldadura de multipasadas el calor de la segunda pasada disminuye la dureza de la ZAC que generó la primera pasada y acelera la migración de hidrógeno. Esto reduce notablemente la posibilidad de fisuración en frío en aceros soldados.
La pasada en caliente realizada inmediatamente después de la pasada de raíz es muy efectiva para prevenir la fisuración en frío, dado que puede reducir la concentración de hidrógeno en aproximadamente un 30 a 40% comparados con los casos de pasada de raíz solamente. Esta hace que la temperatura de precalentamiento necesaria se pueda disminuir entre 30 y 50 C aproximadamente. La pasada en caliente además, puede disminuir la dureza en la ZAC.
Generalmente, en la práctica, las temperaturas de precalentamiento pueden variar desde temperatura ambiente hasta los 450 C; en casos específicos puede ser aún mayor.
El propósito de esta guía es proveer de algunos métodos alternativos opcionales para determinar las condiciones de soldadura (principalmente precalentamiento), para evitar la fisura en frío. Los métodos están principalmente basados en la investigación de ensayos en pequeña escala realizados a lo largo de muchos años en diferentes laboratorios de investigación alrededor de todo el mundo. No hay un método para predecir las condiciones óptimas en todos los casos, pero la guía considera varios factores importantes tales como nivel de hidrógeno y composición del acero no incluido en forma explícita en la Tabla 3.2. La guía puede entonces ser de valor para indicar tanto si los requerimientos de la Tabla 3.2. son excesivamente conservadores o si en algunos casos no son suficientes.
Al usar esta guía como una alternativa a la Tabla 3.2 se deberá tener una consideración cuidadosa de las hipótesis asumidas, los valores elegidos, y la experiencia previa.
IV.2. MÉTODOS
Existen numerosos métodos propuestos para determinar o estimar la necesidad de precalentar en la soldadura de aceros. Estos métodos consideran algunos o todos los factores que influyen en la fisuración en frío: composición química del acero, difusión de hidrógeno, calor aportado, espesor del metal base, tensiones residuales en la soldadura y restricción de la junta. Sin embargo, hay una considerable diferencia en la valoración de la importancia de estos factores ente los distintos métodos. Por ejemplo el efecto de la composición química difiere de un método a otro en la evaluación de la importancia de cada elemento de aleación y por lo tanto se obtienen distintos carbonos equivalentes (CE), relación que permite analizar la soldabilidad del acero en función de su composición química. Alguno de los métodos más conocidos y aplicados para el cálculo de la temperatura de precalentamiento son los siguientes:
Norma British Standard BS 5135 Nomograma de Coe Criterio de Duren Criterio de Ito y Bessyo Criterio de Suzuki y Yurioka Método de Seferian Método del Instituto Internacional de Soldadura ANSI/AWS D1.1, Código de Estructuras Soldadas en Acero Método de la Carta
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Anexo IV - 2
En este Reglamento se adopta como método alternativo la utilización del criterio aplicado por el Código ANSI/AWS D1.1. Este criterio utiliza dos métodos básicos para estimar las condiciones de soldadura para evitar la fisura en frío:
Control de Dureza en la ZAC Control del Hidrógeno
IV.3. CONTROL DE DUREZA EN LA ZAC
Las disposiciones incluidas en esta guía para el uso de este método están restringidas a las soldaduras de filete.
Este método está basado en la suposición de que la fisura no ocurrirá si la dureza de la ZAC se mantiene debajo de algún valor crítico. Esto se logra controlando la velocidad de enfriamiento debajo de un valor crítico dependiendo de la templabilidad del acero. La templabilidad del acero en soldadura se relaciona con su propensión a la formación de una ZAC de alta dureza y puede caracterizarse por la velocidad de enfriamiento necesaria para producir un nivel de dureza dado. Los aceros con una gran templabilidad pueden, por lo tanto, producir una ZAC de alta dureza a velocidades de enfriamiento inferiores a las correspondientes a aceros con menor templabilidad.
Las expresiones y gráficos están disponibles en la literatura técnica que relaciona las velocidades de enfriamiento con los espesores de los componentes de acero, tipo de junta, condiciones de soldadura y otras variables.
La selección de la dureza crítica dependerá de un número de factores tales como tipo de acero, nivel de hidrógeno, restricción, y condiciones de servicio. Los ensayos de laboratorio con soldadura de filete muestran que la fisuras en la ZAC no ocurren si el valor de Dureza Vickers (HV) es menor que 350 HV, incluso con electrodos de alto hidrógeno. Con electrodos de bajo hidrógeno, se puede admitir una dureza menor o igual que 400 HV sin evidencia de fisuras. Tal dureza, sin embargo, puede no ser tolerable en servicio donde hay un alto riesgo de fisuración debido a corrosión bajo tensiones, fractura frágil u otro tipo de riesgos relacionados con la integridad estructural.
La velocidad de enfriamiento crítica para una dureza dada, puede ser relacionada aproximadamente con el carbono equivalente del acero (ver la Figura A.IV-2.). Debido a que la relación es sólo aproximada, la curva que se muestra en la Figura A.IV-2. puede ser conservadora para aceros al carbono o carbono-manganeso y por esto permiten el uso de curvas de elevada dureza con mínimo riesgo.
Alguno aceros de baja aleación o microaleados de laminado termo controlado, particularmente, aquellos que contienen niobio (Nb), pueden ser más templables que lo indicado por la Figura A.IV–2. y se recomienda el uso de una curva de dureza más baja.
A pesar que el método puede ser usado para determinar el nivel de precalentamiento, su finalidad más importante es la de determinar el mínimo calor aportado (y por ende el mínimo tamaño de soldadura) que impide un endurecimiento excesivo. Es particularmente útil para determinar el tamaño mínimo de soldaduras de una sola pasada en filete que podrán ser depositadas sin precalentamiento.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo IV - 3
La aproximación por dureza no considera la posibilidad de fisura del metal de soldadura. Sin embargo, de la experiencia se encuentra que el calor aportado determinado por este método es adecuado normalmente para impedir las fisuras en el metal de soldadura. Esto ocurre, en la mayoría de los casos, en soldaduras de filete si el material de aporte no es de alta resistencia y es en general de bajo hidrógeno.
Debido a que este método depende solamente del control de dureza de la ZAC, el nivel de hidrógeno y restricción no se consideran en forma explícita.
Este método no es aplicable a aceros templados y revenidos.
IV.4. CONTROL DEL HIDRÓGENO
El método de control del hidrógeno se basa en la hipótesis de que la fisura no ocurrirá si la cantidad promedio de hidrógeno que permanece en la junta luego de que fue enfriada hasta los 50°C no excede un valor crítico que depende de la composición del acero y del grado de restricción. Usando este método se puede estimar la temperatura de precalentamiento necesaria para permitir la difusión de suficiente hidrógeno fuera de la junta.
Este método está basado principalmente en los resultados de ensayos de soldadura utilizando junta con bisel de penetración parcial (JPP) soldada con restricción. El metal de soldadura usado en los ensayos iguala las propiedades del metal base. No se han realizado ensayos extensivos de este método en soldadura de filete; sin embargo, teniendo en cuenta la restricción, ha sido adaptado adecuadamente para dichas soldaduras.
Para el método de control del hidrógeno, se requiere una determinación del nivel de restricción y del nivel de hidrógeno original en la pileta líquida del metal de soldadura. En esta guía, la restricción es clasificada como alta, media o baja, donde la categoría de restricción se deberá establecer por la experiencia.
El método de control del hidrógeno está basado en un único cordón de soldadura de bajo calor aportado que representan una pasada de raíz y asume que la ZAC se endurece. Este método es particularmente útil para aceros de baja aleación y alta resistencia que tengan muy alta templabilidad, donde el control de dureza no es siempre factible. En consecuencia, debido a la consideración que la ZAC se endurece totalmente, el calentamiento predicho puede ser muy conservador para aceros al carbono.
IV.5. SELECCIÓN DEL MÉTODO
Se sugiere el siguiente procedimiento como guía para la selección tanto del método de control de dureza como el de control del hidrógeno.
Determinar el carbono y el carbono equivalente de acuerdo con la expresión del Instituto Internacional de Soldadura (IIW):
( Mn Si ) ( Cr Mo V ) ( Ni Cu )
CE C
6
5
15
para ubicar la posición de la zona del acero en la Figura A.IV-1.
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Anexo IV - 4
Figura A. IV-1. Clasificación en zonas del acero.
Las características de comportamiento de cada zona y la interpretación de las mismas es la siguiente:
Zona I. La fisuración es improbable, pero puede ocurrir con alto hidrógeno o alto nivel de restricción. Usar el método de control del hidrógeno para determinar el precalentamiento de los aceros de esa zona.
Zona II. El método de control de dureza y la dureza seleccionada deberán ser utilizadas para determinar el mínimo calor aportado para soldaduras de filete de pasada única sin precalentamiento. Si el nivel de calor aportado no resulta práctico, se debe utilizar el método de control de hidrógeno para determinar el precalentamiento. Para aceros con alto carbono, puede requerirse un mínimo calor aportado para el control de dureza y un precalentamiento para el control del hidrógeno tanto para soldaduras de filete como de bisel.
Zona III. Se deberá usar el método de control del hidrógeno, donde el calor aportado deberá ser restringido para preservar las propiedades mecánicas de la ZAC (por ejemplo en algunos aceros templados y revenidos) y se deberá usar el método de control del hidrógeno para determinación del precalentamiento.
IV.6. APLICACIÓN DEL MÉTODO DE CONTROL DE DUREZA IV.6.1. El carbono equivalente deberá ser calculado como CE según la expresión detallada del IIW. El análisis químico puede ser obtenido de:
Certificados de ensayos de la acería
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Anexo IV - 5
Composición química típica de producción (acería) Composición química de la especificación (usando los valores máximos) Ensayos de los usuarios (análisis químicos)
IV.6.2. La velocidad de enfriamiento crítica se deberá determinar para una dureza máxima en la ZAC seleccionada de 350 HV o 400 HV de acuerdo con la Figura A.IV-2.
( Mn Si ) ( Cr Mo V ) ( Ni Cu )
CE C
6
5
15
Ver el artículo 5.2.(1), (2) ó (3) para características aplicables de la zona. Figura A.IV-2. Velocidad de enfriamiento crítica para 350 HV y 400 HV.
IV.6.3. Usando los espesores de chapas para ala y alma, deberá seleccionarse el diagrama apropiado de la Figura A.IV-3. y se deberá determinar el mínimo calor aportado para una pasada única de soldadura de filete. Este calor aportado corresponde al proceso de soldadura por arco sumergido.
IV.6.4. Para otros procesos, el mínimo calor aportado para soldaduras de pasada única puede ser estimado aplicando los siguientes factores de multiplicación en relación con el aporte térmico del proceso de soldadura por arco sumergido.
Proceso de Soldadura
SAW SMAW GMAW, FCAW
Factor de Multiplicación
1 1,50 1,25
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Anexo IV - 6
IV.6.5. La Figura A.IV-4. se podrá utilizar para determinar los tamaños de filete como una función del calor aportado.
Nota: El calor aportado determinado por el gráfico no implica adecuación a aplicaciónes prácticas. Para algunas combinaciones de espesores la fusión puede tener lugar a través del espesor (puede atravesar el espesor).
(A) PASADA ÚNICA EN SOLDADURAS DE FILETE SAW CON ALMA Y ALA DEL MISMO ESPESOR
(B) PASADA ÚNICA EN SOLDADURAS DE FILETE SAW CON ALA DE 6 mm. ALMA DE DISTINTOS ESPESORES
Figura A.IV-3. Gráficos para determinar las velocidades de enfriamiento para soldaduras de filete con arco sumergido.
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Anexo IV - 7
(C) PASADA ÚNICA EN SOLDADURAS DE FILETE SAW CON ALA DE 12 mm. ALMA DE DISTINTOS ESPESORES
(D) PASADA ÚNICA EN SOLDADURAS DE FILETE SAW CON ALA DE 25 mm. ALMA DE DISTINTOS ESPESORES
Nota: El calor aportado determinado por el gráfico no implica adecuación a aplicaciones prácticas. Para algunas combinaciones de espesores la fusión puede tener lugar a través del espesor.
Figura A.IV-3. (Continuación). Gráficos para determinar las velocidades de enfriamiento para soldaduras de filete con arco sumergido.
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Anexo IV - 8
(E) PASADA ÚNICA EN SOLDADURAS DE FILETE SAW CON ALA DE 50 mm. ALMA DE DISTINTOS ESPESORES
(F) PASADA ÚNICA EN SOLDADURAS DE FILETE SAW CON ALA DE 100 mm. ALMA DE DISTINTOS ESPESORES
Nota: El calor aportado determinado por el gráfico no implica adecuación a aplicaciones prácticas. Para algunas combinaciones de espesores la fusión puede tener lugar a través del espesor.
Figura A.IV-3. (Continuación). Gráficos para determinar las velocidades de enfriamiento para soldaduras de filete con arco sumergido.
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Anexo IV - 9
Figura A.IV-4. Relación entre tamaño de soldadura y entrega de energía.
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Anexo IV - 10
IV.7. APLICACIÓN DEL MÉTODO DE CONTROL DEL HIDRÓGENO
IV.7.1. El valor del parámetro de composición, Pcm, deberá ser calculado de acuerdo con la siguiente expresión:
Si Mn Cu Ni Cr Mo V
Pcm
C 30 20
20
60 20 15
5V 10
El nivel de hidrógeno deberá ser determinado y definirse como sigue:
(1) H1 - Hidrógeno Extra – Bajo. Estos consumibles deben tener un contenido de hidrógeno difusible menor que 5ml/100g de metal depositado cuando medido de acuerdo con la norma ISO 3690-1976, o un contenido de humedad del recubrimiento del electrodo menor o igual que 0,2% de acuerdo con las normas IRAM-IAS U500-601 y U500-127 (ANSI/AWS A5.1 o A5.5). Esto puede ser establecido ensayando cada tipo y marca de consumible o combinación alambre/fundente aplicada. Los siguientes consumibles podrán ser considerados como que alcanzan estos requerimientos:
(a) Electrodos de bajo hidrógeno tomados de envases herméticamente sellados, secados entre 340 °C y 430 °C por una hora (teniendo en cuenta la indicación específica del fabricante del consumible) y usados dentro de las dos horas de ser retirados.
(b) GMAW con alambres sólidos limpios.
(2) H2 - Bajo Hidrógeno. Estos consumibles deben tener un contenido de hidrógeno difusible menor que 10ml/100g de metal depositado medido de acuerdo con la norma ISO 3690-1976, o un contenido de humedad del recubrimiento del electrodo menor o igual que 0,4% de acuerdo con las normas IRAM-IAS U500-601 y U500-127 (ANSI/AWS A5.1 o A5.5). Esto puede ser establecido ensayando cada tipo y marca o combinación alambre/fundente aplicada. Los siguientes consumibles podrán ser considerados como que alcanzan estos requerimientos:
(a) Electrodos de bajo hidrógeno tomados de contenedores herméticamente sellados, almacenados y acondicionados de acuerdo con el artículo 5.3.2.1. de este Reglamento y usados dentro de las cuatro horas luego de ser retirados.
(b) SAW con fundente seco.
(3) H3 - Hidrógeno no controlado. El resto de los consumibles que no alcanzan los requerimientos de H1 o H2.
Se debe determinar el grupo correspondiente al índice de susceptibilidad de la Tabla A.IV1.
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Anexo IV - 11
Tabla A.IV-1. Agrupamiento del Indice de Susceptibilidad como Función del Nivel de Hidrógeno “H” y Parámetro de Composición (Carbono Equivalente) Pcm
Nivel de Hidrógeno, H
H1 H2 H3
< 0,18
A B C
Agrupamiento por índice (2) de susceptibilidad
Carbono equivalente = Pcm (1)
< 0,23
< 0,28
< 0,33
B
C
D
C
D
E
D
E
F
< 0,38
E F G
Notas
Si Mn Cu Ni Cr Mo V
1. Pcm C
5B
30 20 20 62 20 15 10
2. Indice de susceptibilidad – 12 Pcm + log10 H.
3. Las Agrupaciones de Indice de Susceptibilidad, desde A hasta G, abarcan el efecto combinado del parámetro de composición, Pcm , y nivel de hidrógeno, H, de acuerdo con las fórmulas mostradas en Nota 2.
Las cantidades numéricas exactas se obtienen de la Nota 2 usando los valores de Pcm establecidos y los siguientes valores de H, dado en ml/100g de metal de soldadura:
H1 – 5; H2 – 10; H3 – 30.
Por una conveniencia mayor, Los Agrupamientos de Indice de Susceptibilidad fueron expresados en la Tabla por medio de letras, desde la A hasta G, para cubrir los siguientes rangos estrechos:
A = 3.0; B = 3.1-3.5; C = 3.6-4.0; D = 4.1-4.5; E = 4.6-5.0; F = 5.1-5.5; G = 5.6-7.0
Estos agrupamientos son usados en la Tabla -2 en conjunto con la restricción y el espesor para determinar la temperatura de precalentamiento y entre pasada.
IV.7.2. Niveles mínimos de temperatura de precalentamiento y entre pasadas
La Tabla A.IV-2 permite la obtención de las temperaturas mínimas de precalentamiento y entre pasadas que deberán aplicarse. La Tabla A.IV-2 establece tres niveles de restricción, los mismos deberán determinarse según el criterio indicado en el artículo IV.7.3.
IV.7.3. Restricciones
La clasificación de los tipos de soldadura con distintos niveles de restricción se efectuará por la experiencia, análisis de ingeniería, investigación o cálculo.
Se han establecido tres niveles de restricción:
(1) Bajo. Este nivel describe juntas soldadas de filete y con biseles simples, en los cuales existe una libertad razonable de movimiento de los elementos estructurales.
(2) Medio. Este nivel describe juntas soldadas de filete y con bisel en las cuales debido a que los elementos estructurales se encuentran fijos o parcialmente fijos existe una libertad de movimiento reducida.
(3) Alto. Este nivel describe soldaduras en los cuales no existe casi libertad de movimiento para los elementos estructurales unidos (tales como soldaduras de reparación, especialmente con materiales de gran espesor).
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo IV - 12
Tabla A.IV-2. Temperaturas mínimas de precalentamiento y entre pasadas para tres niveles de restricción
Nivel de Espesor(*)
Restricción
mm
Temperatura mínima de precalentamiento y entre pasada (°C)
Agrupamiento del índice de susceptibilidad
A
B
C
D
E
F
G
< 10
< 20
< 20
< 20
< 20
60
140
159
10 - 20
< 20
< 20
20
Bajo
20 - 38
< 20
< 20
20
60
100
140
150
80
110
140
150
38 - 75
20
20
40
95
120
140
150
> 75
20
20
40
95
120
140
150
< 10
< 20
< 20
< 20
< 20
70
140
160
10 - 20
< 20
< 20
20
80
115
140
160
Medio
20 -38
20
20
75
110
140
150
160
38 - 75
20
80
110
130
150
150
160
> 75
95
120
140
150
160
160
160
< 10
< 20
< 20
20
40
110
159
160
10 - 20
< 20
20
65
105
140
160
160
Alto
20 - 38
20
85
115
140
150
160
160
38 - 75
115
130
150
150
160
160
160
> 75
115
130
150
150
160
160
160
(*) El espesor es aquel de la parte más gruesa a ser soldada
Reglamento CIRSOC 304
Anexo IV - 13
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo IV - 14
ANEXO V.
REQUERIMIENTOS DE CALIDAD EN SOLDADURA PARA JUNTAS A LA TRACCIÓN EN ESTRUCTURAS CARGADAS CÍCLICAMENTE
Notas:
(1) (2) (3) (4) (5)
(6)
A –separación mínima permitida entre los bordes de porosidades o discontinuidades del tipo fusión iguales o mayores que 2 mm. La mayor de las discontinuidades adyacentes es la que gobierna. X1 –porosidad mayor permitida o discontinuidad tipo fusión para juntas de 20 mm de espesor (Ver la Figura 6.4) X2, X3, X4–porosidad o discontinuidad permitida tipo fusión igual o mayor que 2 mm, pero menos que el máximo permitido para juntas de 20 mm de espesor. X5, X6 –porosidad o discontinuidad permitida tipo fusión menor que 2 mm. La porosidad o discontinuidad tipo fusión X4 no es aceptable porque está dentro de la separación mínima permitida entre los bordes de tales discontinuidades (Figura 6.4.) La soldadura residual es aceptable. El tamaño de la discontinuidad indicada se asume que es su mayor dimensión.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo V - 1
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo V - 2
ANEXO VI. FORMULARIOS PARA EPS, RCP E INFORMES DE ENSAYOS
En este Anexo se especifican, a modo de guía, los formularios para registrar o documentar la siguiente información: (1) Especificación de Procedimiento de Soldadura (EPS) y Registro de Calificación del
Procedimiento (RCP). (2) Registro de Calificación de Habilidad en Soldadura (RCHS). (3) Registro de Ensayo de Calificación de Habilidad en Soldadura (RCHS). (4) Informe de Ensayo Radiográfico de Soldadura. (5) Informe de Ensayo de Soldadura por Partículas Magnéticas. (6) Informe de Ensayo de Ultrasonido para Soldadura.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo VI- 1
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo VI - 2
Reglamento CIRSOC 304
Anexo VI- 3
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo VI - 4
Reglamento CIRSOC 304
Anexo VI- 5
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo VI - 6
Reglamento CIRSOC 304
Anexo VI- 7
NOTAS DEL ANEXO VI
(1) En orden a alcanzar el nivel de indicación “d”:
(A) En instrumentos con control de ganancia, se aplicará la fórmula: a - b - c = d (B) En instrumentos con control de atenuación, se aplicará la fórmula: b - a – c = d (C) Un signo más o menos debe acompañar al número de la indicación “d”, salvo que
“d” sea igual a cero.
(2) La distancia desde X es usada para describir la ubicación de una discontinuidad de soldadura en una dirección perpendicular a la línea de referencia de la misma. Salvo que el número sea cero, debe ser acompañado de un signo más o menos.
(3) La distancia desde Y es usada para describir la ubicación de la discontinuidad de la soldadura en una dirección paralela a la línea de referencia de la misma. Esta figura se obtiene midiendo la distancia desde el borde “Y” de la soldadura al comienzo de la discontinuidad dicha.
(4) La Evaluación de las áreas de Soldadura Reparadas y Reensayadas deberán ser tabuladas en una nueva línea del formulario de informe US. Si se utiliza el informe original, debe anteponerse Rn al número de indicación. Si se usan informes adicionales, debe anteponerse R al número de informe.
(5) Los términos que deben ser utilizados son los definidos para ensayos de ultrasonidos en la última edición de la norma IRAM 764.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo VI - 8
ANEXO A REGLAMENTO ARGENTINO
PARA LA SOLDADURA DE ESTRUCTURAS EN ACERO
“SOLDADURAS DE ESPESORES DELGADOS EN CHAPA DE ACERO”
EDICIÓN JULIO 2007
ANEXO A. SOLDADURA DE ESPESORES DELGADOS EN CHAPA DE ACERO
ÍNDICE
A.1. Requerimientos Generales
A.1.1. Campo de validez A.1.2. Materiales A.1.3. Procesos de soldadura aplicables A.1.4. Requerimientos y selección de material de aporte A.1.5. Diseño geométrico de uniones
A.2. Diseño de Uniones Soldadas
A.2.1. Capacidad de carga admisible A.2.2. Detalles de diseño de las uniones soldadas
A.3. Especificación de Procedimiento de Soldadura
A.3.1. Campo de validez A.3.2. Requerimientos para la elaboración de una EPS precalificada A.3.3. Detalles de juntas
A.4. Calificación de Procedimientos (EPS) y Soldadores
A.4.1. Requerimientos generales A.4.2. Especificación de procedimiento de soldadura (EPS) A.4.3. Calificación de habilidad para soldadores y operadores de soldadura
A.5. Fabricación, Inspección y Control de Calidad
A.5.1. Requerimientos generales A.5.2. Desviaciones permitidas a la EPS para soldadura a baja temperatura A.5.3. Criterios de aceptación para soldaduras de producción
Reglamento CIRSOC 304
Índice, Anexo A
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Índice, Anexo A
ANEXO A. SOLDADURA DE ESPESORES DELGADOS EN CHAPA DE ACERO
A.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
A.1.1. CAMPO DE VALIDEZ
Este Anexo contiene los requerimientos mínimos para el diseño, fabricación y montaje de elementos estructurales en la forma de chapas delgadas con espesores iguales o menores que 5 mm, a través de la utilización de conexiones o uniones por la técnica de soldadura.
Dichos requerimientos están centrados en aspectos de diseño de las uniones soldadas para aceros estructurales en un todo de acuerdo con los Reglamentos CIRSOC 301-2005 Reglamento Argentino de Estructuras de Acero para Edificios, CIRSOC 302-2005 Reglamento Argentino de Elementos Estructurales de Tubos de Acero para Edificios y CIRSOC 303 Reglamento Argentino de Diseño de Elementos Estructurales de Aceros Conformados en Frío de Sección Abierta.
Este Anexo A abarca los requerimientos relacionados con la elaboración de la especificación de procedimientos de soldadura (EPS) y calificación de éstos, así como la calificación de soldadores y operadores. Establece además los requisitos de calidad e inspección para la fabricación de las estructuras soldadas con chapas delgadas.
Este Anexo es aplicable a la soldadura de unión entre un elemento estructural en chapa de acero de espesor delgado y otro del mismo tipo u otro elemento estructural de acero. Su alcance es general para todas las estructuras de acero comprendidas en los Reglamentos CIRSOC 301-2005, CIRSOC 302-2005, CIRSOC 303-2009 y CIRSOC 308-2007. Consecuentemente quedan exceptuados recipientes de presión y cañerías.
A.1.2. MATERIALES
En general para cada Proyecto se deberán adoptar las especificaciones de materiales fijadas en las normas vigentes a la fecha de ejecución del Proyecto. Cuando la norma IRAM correspondiente no haya sido emitida o se encuentre en proceso de revisión se podrán aplicar normas internacionales de reconocido prestigio o normas ISO para uso en estructuras metálicas soldadas.
A.1.2.1. Chapas de acero estructural
A.1.2.1.1. Normas aplicables
Los materiales que se utilizan dentro de este Anexo A, deberán cumplir con alguna de las siguientes normas IRAM-IAS:
U 500-42:2000
Chapas de acero al carbono, laminadas en caliente, para uso estructural.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 1
U 500-72:2001
Chapas de acero cincadas o recubiertas de una capa de aleación de aluminio - cinc, por inmersión en caliente y prepintadas para uso estructural y general.
U 500-99:2002
Chapas de acero revestidas conformadas, de perfil no sinusoidal.
U 500-131:2001
Chapas de acero de alta resistencia, laminadas en frío, para uso estructural, con características especiales de conformabilidad.
U 500-180:2001
Flejes de acero al carbono, laminados en caliente para uso estructural.
U 500-204:2002
Chapas de acero al carbono y de baja aleación de calidad estructural, recubiertas de una capa de aleación de aluminio - cinc por el proceso continuo de inmersión en caliente.
U 500-205-1:2001
Perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío para uso en estructuras portantes de edificios - Parte 1: Requisitos generales.
U 500-205-2:1997
Perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío para uso en estructuras portantes de edificios - Parte 2: Perfil U Medidas y características geométricas.
U 500-205-3:1997
Perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío para uso en estructuras portantes de edificios - Parte 3: Perfil C Medidas y características geométricas.
U 500-205-4:1997
Perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío para uso en estructuras portantes de edificios - Parte 4: Perfil galera - Medidas y características geométricas.
U 500-205-5:1997
Perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío para uso estructuras portantes de edificios - Parte 5: Perfil omega - Medidas y características geométricas.
U 500-205-6:1997
Perfiles abiertos de chapa de acero galvanizada, conformados en frío para uso en estructuras portantes de edificios - Parte 6: Perfil zeta Medidas y características geométricas.
U 500-206-1:2001 Perfiles abiertos de acero conformados en frío, revestidos o no, para usos estructurales - Requisitos generales.
U 500-206-2:2001 Perfiles abiertos de acero conformados en frío, para usos generales y estructurales - Perfil U – Dimensiones.
U 500-206-3:2001 U 500-206-4:2001
Perfiles abiertos de acero conformados en frío, para usos generales y estructurales - Perfil C – Dimensiones. Perfiles abiertos de acero conformados en frío, para usos generales y - Perfil G (galera) – Dimensiones.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 2
U 500-206-5:2001 Perfiles abiertos de acero conformados en frío, para usos generales y estructurales - Parte 5: Perfil (omega) – Dimensiones.
U 500-206-6:2001 Perfiles abiertos de acero conformados en frío, para usos generales y estructurales - Perfil Z (zeta) rigidizado – Dimensiones.
U 500-206-7:2001 Perfiles abiertos de acero conformados en frío, para usos generales y estructurales - Perfil Z (zeta) anidable – Dimensiones.
U 500-206-8:2001 Perfiles abiertos de acero conformados en frío, para usos generales y estructurales - Otros perfiles - Discrepancias dimensionales.
U 500-215-1:2001 Perfiles doble T de acero, de alas anchas. caras paralelas, laminados en caliente.
U 500-226:2002 Chapas de acero laminadas en frío para paneles aislantes.
U 500-241:2001
Chapas de acero revestidas conformadas, para uso en placas colaborantes.
U 500-503:1999 Acero al carbono para uso estructural.
U 500-513:2002
Chapas de acero revestido conformadas, de perfil sinusoidal (acanaladas).
Cualquier combinación de estas chapas podrán ser soldadas entre sí y a su vez se podrán soldar a cualquiera de los aceros contemplados en el Reglamento CIRSOC 304-2007 y en sus ediciones posteriores.
A.1.2.2. Metal de aporte y fundente para soldadura Los electrodos y fundentes deberán cumplir alguna de las siguientes normas:
IRAM-IAS U 500-127 Soldadura por arco. Electrodos de baja aleación revestidos.
IRAM-IAS U 500-166 Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono para procesos de soldadura eléctrica con protección gaseosa.
IRAM-IAS U 500-232
Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono y de baja aleación para procesos de soldadura eléctrica con protección gaseosa.
IRAM-IAS U 500-233 Soldadura. Alambres tubulares de acero al carbono.
IRAM-IAS U 500-234 Soldadura. Alambres tubulares de acero de baja aleación.
IRAM-IAS U 500-235 Soldadura. Alambres de acero al carbono y fundentes para soldadura por arco sumergido.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 3
IRAM-IAS U 500-236 Soldadura. Alambres de acero de baja aleación y fundentes para soldadura por arco sumergido.
IRAM-IAS U 500-601 Soldadura por arco. Electrodos de acero al carbono revestidos.
A.1.3. PROCESOS DE SOLDADURA APLICABLES
En este Anexo se permite la aplicación de los siguientes procesos de soldadura por arco eléctrico:
(a) soldadura por arco con electrodo revestido (SMAW). (b) soldadura por arco sumergido (SAW). (c) soldadura por arco eléctrico con protección gaseosa (semiautomática alambre
macizo), (GMAW). (d) soldadura por arco con alambre tubular (semiautomática alambre tubular), con o sin
protección gaseosa. (FCAW). (e) soldadura por arco eléctrico con electrodo de tungsteno bajo protección gaseosa
(GTAW). (e) Para los procesos (c) y (d) deberán ser utilizadas únicamente máquinas de soldar con
fuente de poder de tensión constante.
A.1.4. REQUERIMIENTOS Y SELECCIÓN DEL MATERIAL DE APORTE
A.1.4.1. Selección por igualación
En la Tabla A.1.1. se indican las diferentes combinaciones de materiales de aporte, bajo el criterio de igualación de resistencia con el material base, correspondientes a los procesos de soldadura aplicables según el artículo A.1.3.
A.1.4.2. Otras combinaciones de material base y aporte
Otras combinaciones diferentes a las indicadas en la Tabla A.1.1., se podrán utilizar siempre que las mismas sean establecidas en las especificaciones de contrato y desarrolladas con procedimientos de soldadura calificados de acuerdo con el artículo A.4. de este Anexo A. Cuando los materiales base a ser soldados presentan resistencia disímil, el material de aporte a ser seleccionado deberá tener una resistencia igual o mayor que el material base de menor resistencia.
A.1.4.3. Requerimientos para los consumibles y electrodos de soldadura
Todos los consumibles y electrodos para la soldadura según el artículo A.1.4. deberán cumplir con lo indicado en el artículo 5.3. del Reglamento CIRSOC 304-2007.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 4
Tabla A.1.1 - Selección del metal de aporte
Requerimientos del metal base (1) (2) (3)
Grupo de Acero
Límite de fluencia
Resistencia a la tracción
Requerimientos del metal de aporte (4)
Proceso
Especificación del Clasificación del metal
metal de aporte
de aporte
(MPa)
(MPa)
I
350
450
Soldadura manual IRAM-IAS U 500-601 E43XX, E51XX
(AWS A5.1)
(E60XX, E70XX)
IRAM-IAS U 500-127 E51XX-X
(AWS A5.5)
(E70XX-X)
Soldadura semiautomática alambre macizo
Soldadura semiautomática alambre tubular
IRAM-IAS U 500-166 E50S-X
(AWS A5.18)
(ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM, excepto -GS)
AWS A5.28
ER70S-XXX, E70C-XXX
AWS A5.20 AWS A5.29
E7XT-X, E7XT-XM E7XTX-X, E7XTX-XM
Soldadura por arco sumergido
AWS A5.17
F6XX-EXXX, F6XXECXXX, F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX
AWS A5.23
F7XX-EXXX-XX, F7XX-
ECXXX-XX
II
> 350 380
> 450 490
Soldadura manual IRAM-IAS U 500-601 E5115, E5116, E5118
(AWS A5.1)
(E7015, E7016,E7018)
E5115-X, E5116-X, IRAM-IAS U 500-127 E5118-X (AWS A5.5)
(E70X5-X, E7016-X E7018-X)
Soldadura semiautomática alambre macizo
IRAM-IAS U 500-166 E50S-X
(AWS A5.18)
(ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM, excepto -GS)
Soldadura semiautomática alambre tubular
Soldadura por arco sumergido
AWS A5.28 AWS A5.20 AWS A5.29 AWS A5.17 AWS A5.23
ER70S-XXX, E70C-XXX
E7XT-X, E7XT-XM
E7XTX-X, E7XTX-XM F7XX-EXXX, F7XXECXXX
F7XX-EXXX-XX, F7XXECXXX-XX
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 5
Tabla A.1.1 - Selección del Metal de Aporte (continuación)
Requerimientos del metal base (1) (2) (3)
Requerimientos del metal de aporte (4)
Grupo de Acero
III
Límite de fluencia
(MPa)
> 400 550
Resistencia a la tracción
(MPa)
> 490 590
Proceso
Especificación del Clasificación del metal de
metal de aporte
aporte
Soldadura manual
IRAM-IAS U 500-127 (AWS A5.5)
E5515-X, E5516-X, E5518-X
(E8015-X, E8016-X, E8018-X)
Soldadura semiautomática alambre macizo
AWS A5.28
ER80S-XXX, E80C-XXX
Soldadura semiautomática alambre tubular
AWS A5.29
E8XTX-X, E8XTX-XM
Soldadura por
AWS A5.23
F8XX-EXXX-XX,
arco sumergido
F8XX-ECXXX-XX
NOTAS:
(1) Para la realización de una EPS precalificada los materiales base a ser soldados, de cada uno de los Grupos de la
Tabla A.1.1., deberán cumplir con los requisitos de la norma IRAM que corresponda para cada caso.
(2) Cuando no se disponga de las normas IRAM correspondientes y hasta tanto no se realice el estudio de las mismas, se
podrán emplear para la elaboración de una EPS precalificada otras normas internacionales de reconocido prestigio o
reconocidas por IRAM para los materiales de Tabla A.1.1. Esta alternativa deberá ser aprobada por el Ingeniero
responsable y tener el acuerdo contractual correspondiente.
(3) En la Tabla A.1.1 se excluyen para EPS precalificadas aceros para uso estructural con tratamiento de templado y
revenido, dichos aceros deberán ser únicamente utilizados bajo las condiciones de una EPS calificada de acuerdo con
el artículo A.4.2.
(4) Los materiales de aporte correspondientes a los grupos de aleación B3, B3L, B4L, B5, B5L, B6, B6L, B7, B7L, B8, B8L
y B9 no pueden ser aplicados para una EPS precalificada según el Capítulo 3 del Reglamento CIRSOC 304-2007 y el
artículo A.3.de este Anexo A.
A.1.5. DISEÑO GEOMÉTRICO DE UNIONES SOLDADAS
A.1.5.1. Soldadura a tope sin bisel
Este diseño de junta se utilizará únicamente para la unión de una chapa de acero a otra y se podrá aplicar en todas las posiciones de soldadura.
A.1.5.2. Soldadura de filete
La junta de filete podrá ser aplicada en toda posición tanto en la soladura de chapas de acero entre sí como de chapa a otro tipo de elemento estructural portante.
A.1.5.2.1. Soldaduras de filete en juntas solapadas y uniones T
Estas uniones podrán ser utilizadas en toda posición tal como se indica en la Tabla A.1.2, tanto para uniones de chapas entre sí o de una chapa a otro elemento estructural portante. En este último caso deberá prevenir la posible fisuración bajo el cordón.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 6
A.1.5.3. Soldadura con juntas acampanadas simples y en V
Este tipo de diseño se podrá aplicar en toda posición para uniones de chapas entre sí o de chapa con elementos estructurales portantes, tal como se indica en la Tabla A.1.2. Estas juntas también reciben la denominación de abocardadas.
A.1.5.4. Soldadura de punto
Este tipo de unión se materializa con alguno de los procesos de arco eléctrico, indicados en el artículo A.1.3., en los cuales se realiza un punto o botón de soldadura sin preparación de un orificio o ranura en los elementos estructurales a ser unidos. Este tipo de soldadura se aplicará a la unión de chapa con un elemento estructural portante, únicamente en posición plana. Ver la Tabla A.1.2.
A.1.5.5. Soldadura de costura
Este tipo de uniones se realiza sin preparación de una ranura o algún tipo de bisel, con alguno de los procesos de arco eléctrico indicados en el artículo A.1.3. Se aplica en la unión de chapas de acero entre sí, en posición plana u horizontal, y de chapa con otro elemento estructural portante en posición plana, únicamente. Ver la Tabla A.1.2.
A.1.5.6. Soldadura de botón
Este tipo de unión se realiza por medio del llenado con procesos de arco eléctrico de un orificio circular entre elementos estructurales. Este tipo de soldadura se podrá ejecutar en toda posición, es aplicable en uniones de múltiple capas con chapas de acero y en uniones de múltiple capas con chapas y otro elemento estructural portante grueso. Ver la Tabla A.1.2.
Tabla A.1.2. Posiciones de soldadura y restricciones para la EPS
Elemento estructural
a unir
Chapa a otra chapa
Chapa a elemento estructural portante
Junta a tope
sin bisel
F H V OH
Junta de
filete
F H V OH F H V OH
Junta con bisel
acampanada
F H V OH F H V OH
Junta con bisel
acampanada en V
F H V OH
Soldadura de punto
F
Soldadura de
costura
F H
F
Soldadura de botón
F H V OH F H V OH
A.2. DISEÑO DE UNIONES SOLDADAS
A.2.1. CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE
En todos aquellos elementos estructurales donde la unión soldada no ha sido diseñada para resistir cargas o acciones externas no será necesaria la aplicación de este artículo A.2.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 7
La capacidad de carga de las uniones soldadas no deberá exceder las cargas admisibles calculadas según este Anexo A, aplicando el método convencional de diseño por tensión admisible (DTA o ASD) del Reglamento CIRSOC 304-2007, o las directivas de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y 303-2008 respectivamente, que utilizan el método de diseño por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD).
A.2.1.1. Simbología aplicada para el diseño DTA o ASD
P Capacidad de carga admisible
Fu Resistencia a la tracción de la chapa de acero o material base, en MPa.
Fy Resistencia a la fluencia de la chapa de acero o material base, en MPa.
FEXX Resistencia a la tracción mínima de norma del metal de soldadura, en MPa.
Fw Tensión admisible de corte (0,30 FEXX), en MPa.
t
Espesor de chapa (excluido el revestimiento), en mm y, en algunos casos, también
se indica como (ga), calibre estándar en unidad inglesa.
tw Mínima garganta efectiva de la soldadura en juntas de filete, en mm.
L
Largo de la soldadura, en mm.
h
Altura de labio rigidizador en juntas acampanadas, en mm.
d
Diámetro visible de la cara de la soldadura de punto por arco o de botón por arco;
ancho en una soldadura de costura por arco, en mm.
da Diámetro promedio resultante de una soldadura de punto o de botón; ancho en una soldadura de costura por arco, en mm.
de Diámetro efectivo de una soldadura de punto o de botón; ancho en una soldadura de costura por arco, en mm.
. A.2.1.2. Capacidad de carga admisible en las uniones soldadas
A.2.1.2.1. Uniones soldadas a tope con juntas sin preparación de bisel
El criterio de selección del metal de aporte, por igualación de resistencia (tracción y fluencia), con diferentes combinaciones de material base está dado en la Tabla A.1. Para combinaciones de materiales base pertenecientes a diferentes grupos de acero de la Tabla A.1. se seleccionará el metal de aporte que iguale al acero de menor resistencia en la unión. En todos los casos, ya sea que la soldadura se realice desde un solo lado o de ambos, el tamaño de la misma será igual al espesor de los materiales base a unir. Ver la Figura A.2.1.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 8
A.2.1.2.2. Uniones soldadas con juntas de filete
El criterio de selección del metal de aporte, por igualación de resistencia (tracción y fluencia), con diferentes combinaciones de material base para uniones de solape, o T, está dado en la Tabla A.1. El tamaño (tw) de la soldadura, Figura A.2.2., se establecerá en relación con el espesor de chapa, de manera tal que tw será igual al espesor de chapa de acero utilizada. La capacidad de carga se calculará de la siguiente forma:
(1) Soldadura de filete transversal a la dirección de aplicación de la carga
P 0 ,35 ( t ) L ( Fu )
(A-1)
(2) Soldadura de filete paralela o longitudinal a la dirección de la carga
L P 0 ,35 ( 1 0 ,01 ) t ( L ) F u
t
para L / t < 25
(A-2)
P 0 ,25 ( t ) L ( Fu )
para L / t 25
(A-3)
Figura A.2.1. Junta a tope sin preparación o bisel.
Figura A.2.2. Soldadura de Filete, donde tw indica la garganta efectiva del filete.
A.2.1.2.3. Uniones soldadas con juntas acampanadas
El criterio de selección del metal de aporte, por igualación de resistencia (tracción y fluencia), con diferentes combinaciones de material base para uniones con juntas acampanadas, como se muestra en la Figura A.2.3.a), está dado en la Tabla A.1. El tamaño (tw) de la soldadura se establecerá en relación con el espesor de chapa
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 9
adyacente, de manera tal que tw será igual al espesor de chapa de acero utilizada. La capacidad de carga se calculará de la siguiente forma:
(1) Cargas aplicadas en forma transversal al eje longitudinal de la soldadura
(a) Junta acampanada simple, Figura A.2.3.a):
t L ( Fu ) P
3
(A-4)
(b) Junta acampanada en V, Figura A.2.3.b): No se considerarán cargas transversales al eje de la soldadura.
(2) Cargas aplicadas en forma longitudinal respecto del eje de la soldadura, Figuras A.2.3.b) y A.2.3.c).
Si tw es igual o mayor que t pero menor que 2t y si la altura h del labio rigidizador de acampanado es menor que L:
P 0 ,3 ( t ) L ( Fu ) corte simple, Figura A.2.3.b)
(A-5)
Si tw es igual o mayor que t , pero mayor que 2t, y si la altura h del labio rigidizador de acampanado es igual o mayor que L:
P 0 ,6 ( t ) L ( Fu ) corte doble, Figura A.2.3.c)
(A-6)
Mínima garganta efectiva tw t Figura A.2.3.a). Junta acampanada simple.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 10
Figura A.2.3.b.). Acciones de corte simple en uniones soldadas con juntas acampanadas.
Figura A.2.3.c.) Acciones de corte doble en uniones soldadas con juntas acampanadas.
A.2.1.2.4. Soldaduras de punto
En las uniones con soldaduras de punto por procesos de arco eléctrico (ver la Figura A.2.4.) se deberá especificar el mínimo diámetro efectivo (de ) correspondiente al área de unión. El mínimo diámetro efectivo será igual a 10 mm. La carga admisible para cada soldadura de punto entre chapas de acero, o entre una chapa y un elemento estructural portante, será calculada por medio de la siguiente expresión:
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 11
(1) Para carga de corte
P 0 ,88 ( t ) da ( Fu )
para d a / t Fu
(A-7)
960 t
P 0 ,112 1
( t ) d a ( Fu )
d a F u
para 140 d a 240
Fu
t
Fu
(A-8)
P 0 ,56 ( t ) da ( Fu )
para d a / t 240 Fu
(A-9)
No obstante la carga admisible no podrá exceder el valor dado por la siguiente expresión:
P FEXX ( d e ) 2 4
(2) Para carga de tracción
Fu 380 MPa P ( 2 ,64 0 ,43 Fu ) t da
y si Fu 380 MPa
P 0 ,28 ( t ) da ( Fu )
F u 0 ,58 ( t ) d a ( Fu )
(A-10)
(A-11) (A-12)
A.2.1.2.5. Soldaduras de costura
La carga admisible para uniones solapadas entre una chapa y un elemento estructural portante en posición plana, o uniones de este tipo entre chapas, tanto para posición plana como horizontal, con aplicación del criterio de igualación de resistencia para el material de aporte (Tabla A.1.1.) será calculada según las siguientes expresiones (Ver la Figura A.2.5.):
( de )2 L ( de )2
P
4
3
FEXX
P ( t ) Fu ( 0 ,25 L 0 ,96 da )
para L 3 da
(A-13) (A-14)
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 12
Figura A.2.4. Uniones soldadas por procesos de arco del tipo punto.
Figura A.2.5. Soldaduras por arco tipo costura o cordón.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 13
A.2.1.2.6. Soldadura de botón
En la soldadura de botón, (ver la Figura A.2.6.), se especificará el mínimo diámetro efectivo (de), cuyo valor mínimo será 9 mm. La carga admisible para uniones solapadas entre una chapa y un elemento estructural portante, o uniones de este tipo entre chapas, deberá ser menor o igual que:
(1) Para carga nominal de corte
P 0 ,88 ( t ) da ( Fu )
siendo
d a 140
t
Fa
(A-15)
960 t
P 0 ,112
1
daFu
t
(
da
) Fu
siendo 140
d a 240
Fa t
Fa
(A-16)
P 0 ,56 ( t ) da ( Fu )
siendo da 240
t
Fa
Por su parte la carga admisible será menor o igual que:
(A-17)
( d e ) 2 F EXX P
4
(2) Para carga nominal de tracción
Fu 380 MPa P a ( 2 ,64 0 ,43 Fu ) td a Fu 380 MPa P a 0 ,28 td a Fu
siendo Fu 0 ,58 ( t ) da Fu
(A-18)
(A-19) (A-20)
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 14
Figura A.2.6. Soldaduras por arco tipo botón o ranura.
A.2.2. DETALLES DEL DISEÑO DE LAS UNIONES SOLDADAS A.2.2.1. Consideración general Las uniones soldadas podrán ser diseñadas a tope, en solape o yuxtaposición y con juntas de filete, de acuerdo con lo especificado en el artículo A.1.5 de este Anexo A. A.2.2.2. Soldadura a tope sin bisel Se deberá aplicar lo indicado en la Tabla A.1.2. y en la Figura A.2.1. A.2.2.3. Soldadura de filete A.2.2.3.1. Largo mínimo del filete El largo mínimo del filete deberá ser de 19 mm . A.2.2.3.2. Tamaño del cateto El tamaño del cateto o lado, en filetes de solape o en uniones del tipo T, será igual al espesor del elemento estructural más fino (ver las Figuras A.2.7. y A.2.8.).
A.2.2.4. Soldadura con junta acampanada A.2.2.4.1. Soldadura con junta acampanada simple y en V Se deberá aplicar lo indicado en la Tabla A.1.2., en la Figura A.2.9. (junta acampanada simple) y en la Figura A.2.10. (junta acampanada en V); el largo mínimo deberá ser 19 mm para ambos tipos de juntas.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 15
Figura A.2.7. Uniones soldadas de solape o yuxtaposición con junta de filete.
Figura A.2.8. Uniones soldadas en T con junta de filete.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 16
Figura A.2.9. Junta acampanada simple. Figura A.2.10. Junta acampanada simple en V.
A.2.2.5. Soldadura de punto
A.2.2.5.1. Espesor simple o doble
La soldadura se efectuará a través de un espesor simple o doble de chapa sobre el elemento estructural portante, restringiendo la aplicación a la posición plana o bajo mano, siguiendo lo indicado en la Tabla A.1.2. y en la Figura A.2.4. El diámetro de metal de soldadura (de ) en la superficie de fusión será mayor o igual que 9 mm.
A.2.2.5.2. Mínima distancia de borde
La mínima distancia (e) desde el centro de una soldadura de punto por arco a cualquier borde de la chapa deberá ser igual o mayor que:
P e
0 ,5 F u ( t )
para
Fu /Fy 1,15
(A-21)
o
P e
0 ,45 F u ( t )
para
Fu /Fy < 1,15
pero en ningún caso menor que 1,5 d (ver la Figura A.2.11.a.).
(A-22)
A.2.2.5.3. Arandelas para soldaduras
Serán utilizadas para contener la soldadura de punto por arco aplicada sobre chapa de acero de espesor menor que 0,7 mm, (ver las Figuras A.2.11.b y A.2.11.c.). Las arandelas serán realizadas en alguno de los aceros indicados en el artículo A.1.2.1 y deberán tener un espesor entre 1,3 y 2,1 mm con un diámetro mínimo de orificio punzonado de 9 mm.
A.2.2.6. Soldadura de costura
Las posiciones para su aplicación serán las indicadas en la Tabla A.1.2. El ancho mínimo de metal de soldadura será de 9 mm mientras que la distancia desde el extremo de la costura al borde de la chapa será medida desde el centro de la porción circular de dicho extremo, (ver la Figura A.2.13.a.). La mínima distancia desde el eje longitudinal de la costura o desde el extremo de la misma al borde de la chapa será mayor o igual que el valor obtenido con las expresiones (A-21) ó (A-22), pero mayor o igual que 1,5 d.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 17
Figura A.11.a). Distancia a los bordes para soldadura tipo punto. Figura A.11.b). Arandela aplicada en la soldadura tipo punto.
Figura A.2.11.c). Típica arandela soldada.
A.2.2.7. Soldadura de botón
Las posiciones para su aplicación serán las indicadas en la Tabla A.1.2. El diámetro mínimo de metal de soldadura o diámetro del botón (de) en el contorno de fusión, tal como se indica en la Figura A.2.6., deberá ser igual o mayor que 9 mm.
Para chapas cuyo espesor es igual o menor que 0,91 mm el orificio deberá tener un diámetro igual o mayor que 6 mm, mientras que para espesores mayores que 0,91 mm el diámetro del orificio deberá ser igual o mayor que 8 mm. Para espesores combinados los orificios deberán tener un diámetro tal que permitan depositar un diámetro de metal de soldadura (de) igual o mayor que 9 mm, en el contorno de fusión.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 18
La distancia mínima (e) desde el centro de la soldadura de botón y cualquier borde de la chapa deberá ser igual o mayor que las consideradas en las expresiones (A-21) ó (A-22), pero mayor o igual que 1,5 d, tal como se indica en la Figura A.2.13.b).
Figura A.2.12. Soldaduras de costura por arco a lo largo de una nervadura.
Figura A.2.13. Distancia a los bordes para soldadura de costura (a) y para soldadura de botón (b).
A.3. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
A.3.1. CAMPO DE VALIDEZ
Este artículo cubre los requerimientos generales y específicos para la realización de la especificación de procedimiento de soldadura (EPS) correspondientes a uniones soldadas de chapas delgadas con espesores iguales o menores que 5 mm. Este artículo A.3. del Anexo A se puede utilizar en conjunto con los Capítulos correspondientes de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 303-2009 respectivamente.
Al igual que en el Capítulo 3 de este Reglamento CIRSOC 304-2007 se permite la utilización de dos modalidades de EPS; precalificada y la que requiere proceso de calificación. La elaboración de una EPS precalificada debe ser considerada como una
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 19
condición de excepción y para su elaboración se seguirán las directivas específicas de este capítulo. La utilización de EPS precalificada deberá ser especificada en los documentos de contrato y acordada con el Ingeniero de soldadura responsable.
Toda EPS que requiera calificación, deberá ser realizada siguiendo los lineamientos del artículo 4 de este Anexo A. Para cada EPS calificada deberá emitirse un documento denominado registro de calificación del procedimiento (RCP).
Toda EPS, tanto del tipo precalificada como calificada, deberá ser escrita y será considerada a los fines de este Anexo A como un documento de ingeniería y/o fabricación.
A.3.2. REQUERIMIENTOS PARA LA ELABORACIÓN DE UNA EPS PRECALIFICADA
Los requerimientos para la elaboración de una EPS precalificada de acuerdo con este Anexo A son los siguientes:
(1) Los diseños de juntas a ser utilizados deberán estar de acuerdo con los detalles de las Figuras A.3.1.a), A.3.1.b), A.3.2.a), A.3.2.b), A.3.2.c), A.3.3.a), A.3.3.b), A.3.3.c) y A.3.3.d).
(2) Se utilizarán alguno de los siguientes procesos de soldadura: SMAW, GMAW, GTAW y FCAW.
(3) La selección del material de aporte se efectuar de acuerdo con lo indicado en la Tabla A.1.1.
A.3.3. DETALLES DE JUNTAS
Las Figuras A.3.1.a), A.3.1.b), A.3.2.a), A.3.2.b), A.3.2.c), A.3.3.a), A.3.3.b), A.3.3.c) y A.3.3.d) se utilizarán para la elaboración de una EPS precalificada, aplicando procesos SMAW, GMAW, GTAW y FCAW.
El espesor del respaldo deberá ser el mínimo necesario para evitar la perforación
Proceso de soldadura
Todos
Espesor t, mm, (ga) (Nota 1)
1,21 mín. (18), 2,66 máx. (12)
Abertura de raíz, R 0 (mín.), t (máx.)
Posiciones Todas
3,04 mín. (11), 4,55 máx. (7) 0,75 t (mín.), t (máx.)
Nota 1: Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.1.a). Junta a tope de penetración completa (JPC) sin bisel y con respaldo.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 20
Proceso de soldadura
Espesor t, mm, (ga) ( Nota 1)
Abertura de raíz, R
Posiciones
Todos
1,21 mín. (18), 2,66 máx. (12) 3,04 mín. (11), 4,55 máx. (7)
0 (mín.) t (máx.)
Todas
Nota 1: Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.1.b). Junta a tope y de esquina (JPC) sin respaldo.
Proceso de soldadura Espesor t, mm, (ga) ( Nota 1)
Abertura de raíz, R
Posiciones
Todos
1,21 mín. (18) 3,04 mín. (11)
0 (mín.) t/4 (máx.)
Todas
Nota 1: Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.2.a). Soldadura de filete en junta de esquina.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 21
Proceso de soldadura Todos
Espesor t, mm, (ga) (Nota 2)
1,21 mín. (18)
4,55 máx. (7)
Abertura de raíz, R 0 (mín.) t1 /2 (máx.), (Nota 1)
Posiciones Todas
Notas: (1) t1 = espesor del elemento estructural más fino, cuando se aplican diferentes espesores. (2) Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.2.b). Soldadura de filete en junta de solape.
Proceso de soldadura Espesor t, mm, (ga) (Nota 2)
Abertura de raíz, R
Posiciones
Todos
1,21 mín. (18) 4,55 máx. (7)
0 (mín.) t1 /2 (máx.), (Nota 1)
Todas
Notas: 1. 2.
t1 = espesor del elemento estructural más fino, cuando se aplican diferentes espesores. Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.2.c). Soldadura de filete en uniones T.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 22
Proceso de soldadura
Espesor t, mm, (ga) (Nota 2)
Abertura de raíz, R
Posiciones
Todos
1,21 mín. (18), 4,55 máx. (7) 0 (mín.)
Todas
t2 = t1(mín.), 4,55 máx. (7) t1 /2 (máx.), (Nota 1)
Notas: 1. 2.
t1 = espesor del elemento estructural más fino, cuando se aplican diferentes espesores. Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.3.a). Junta a tope con bisel acampanado.
Proceso de soldadura
Espesor t, mm, (ga) (Nota 2)
Abertura de raíz, R
Posiciones
Todos
1,21 mín. (18), 4,55 máx. (7) 0 (mín.)
Todas
t2 = t1(mín.), 4,55 máx. (7) t1 /2 (máx.), (Nota 1)
Notas: 1. 2.
t1 = espesor del elemento estructural más fino, cuando se aplican diferentes espesores. Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.3.b). Soldadura de junta en esquina con bisel acampanado.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 23
Proceso de Soldadura
Espesor t, mm, (ga) (Nota 1)
Abertura de Raíz, R
Posiciones
Todos
1,21 mín. (18), 4,55 máx. (7) 0 (mín.)
t2 = t1(mín.), 4,55 máx. (7)
t1 /2 (máx.)
Todas
Nota 1: Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.3.c). Junta a tope con bisel V acampanado.
Proceso de soldadura
Espesor t, mm, (ga) (Nota 2)
Abertura de raíz, R Posiciones
Todos
1,21 mín. (18), 4,55 máx. (7) 0 (mín.)
Todas
t2 = t1(mín.), 4,55 máx. (7) t1 /2 (máx.), (Nota 1)
Notas: 1. 2.
t1 = espesor del elemento estructural más fino, cuando se aplican diferentes espesores. Para espesores correspondientes a elementos estructurales portantes, utilizar: 4,75 mm (como 7 ga) y 3,2 mm (como 11 ga).
Figura A.3.3.d). Soldadura con junta de solape y bisel acampanado.
A.4. CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS (EPS) Y SOLDADORES
A.4.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
Este artículo deberá seguir los lineamientos establecidos, tanto en el campo de validez como en los requerimientos generales del Capítulo 4 de este Reglamento CIRSOC 3042007 y en los requerimientos particulares de este Anexo A.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 24
A.4.2. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (EPS)
A.4.2.1. Preparación de la EPS y del registro de calificación del procedimiento (RCP)
Toda EPS para ser calificada deberá estar escrita siguiendo los lineamientos de la Tabla A.4.1. y del Capítulo 4 de este Reglamento CIRSOC 304-2007, excepto que el procedimiento se pueda realizar de acuerdo con el artículo A.3. de este Anexo A. Tanto para la elaboración de la EPS como del RCP se pueden utilizar como modelo los formularios del Anexo VI de este Reglamento CIRSOC 304-2007.
A.4.2.2. Variables esenciales
Cualquier cambio en una o algunas de las variables esenciales establecidas en la Tabla A.4.2. requerirá una nueva calificación de la EPS.
A.4.2.3. Métodos de ensayo, cantidad de probetas y criterio de aceptación para la calificación de una EPS
A.4.2.3.1. Juntas a tope sin bisel
La calificación se deberá realizar de acuerdo con lo indicado en la Tabla A.4.1. La probeta de calificación se hará de acuerdo con las siguientes indicaciones:
(1) La unión soldada de las chapas se ejecutará de acuerdo con lo indicado en la Figura A.4.1.
(2) La soldadura deberá presentar una apariencia uniforme y libre de:
(a) fisuras (b) refuerzos o sobremontas que no estén de acuerdo con el artículo A.5.3. (c) socavaduras que no estén de acuerdo con el artículo A.5.3.
(3) La probeta soldada deberá ser plegada por martillado a un ángulo de 180°, el eje del plegado será coincidente con el eje de la soldadura. Para las juntas soldadas de un solo lado, la raíz de la soldadura será el lado visible o cara del plegado.
(4) La soldadura será aceptada si se verifica el siguiente criterio por medio visual:
(a) no aparecen fisuras después del plegado (b) aparecen fisuras en el metal de soldadura, pero en la superficie de fractura
no se observan discontinuidades (inclusiones de escoria y porosidad) y el tamaño de la soldadura es igual o mayor que el espesor de la chapa.
En todos los casos las eventuales fisuras en el material base no serán consideradas.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 25
Figura A.4.1. Esquema de ensayo para juntas a tope sin bisel.
A.4.2.3.2. Soldaduras de filete
A.4.2.3.2.1. Requerimientos para la calificación
La calificación se deberá realizar de acuerdo con lo indicado en la Tabla A.4.1.
Las probetas de calificación serán realizadas como unión entre chapas o entre una chapa y un elemento estructural portante de acuerdo con lo indicado en la Figura A.4.2.a). Luego que la probeta haya sido soldada deberá ser inspeccionada visualmente y ensayada por martillado o penetración de cuña (Figura A.4.2.a).) hasta provocar la falla de la soldadura o de la chapa.
La superficie de fractura deberá mostrar fusión completa en la raíz de la junta.
La soldadura será aceptada si se verifica el siguiente criterio por medio visual:
(a) no aparecen fisuras después del plegado (b) aparecen fisuras en el metal de soldadura, pero en la superficie de fractura
no se observan discontinuidades (inclusiones de escoria y porosidad) y el tamaño de la soldadura (tw) es igual o mayor que el espesor de la chapa.
En todos los casos las eventuales fisuras en el material base no serán consideradas.
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Anexo A - 26
Figura A.4.2.a). Esquema de ensayo para soldaduras de filete.
Figura A.4.2.b). Extensión de validez correspondiente a la calificación de soldaduras de filete.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 27
A.4.2.3.2.2. Validez de la calificación
La calificación de juntas de filete tendrá la siguiente validez (ver la Figura A.4.2.b):
(a) La calificación de una junta en T de filete también podrá ser extendida a una junta de filete solapada
(b) La calificación con una probeta entre una chapa y un elemento estructural portante califica a este tipo de unión para una dada posición de soldadura y espesor de chapa.
(c) La calificación con una probeta entre dos chapas podrá ser extendida a la unión entre una chapa y un elemento estructural portante para una dada posición de soldadura y espesor de chapa. Si hay dos espesores de chapa, se tomará el espesor más delgado como referencia.
A.4.2.3.3. Soldaduras con juntas acampanadas
A.4.2.3.3.1. Requerimientos para la calificación de juntas acampanadas simples
La calificación se deberá realizar de acuerdo con lo indicado en la Tabla A.4.1.
Las probetas de calificación serán hechas como unión entre chapas o entre una chapa y un elemento estructural portante de acuerdo con:
(a) Unión entre chapas; cada probeta consistirá de dos piezas rectangulares de chapa con un ancho igual o mayor que 65 mm y un largo igual o mayor que 75 mm. Una de las piezas deberá tener un plegado a 90°, formando una escuadra, con un radio interno igual o menor que 3t, siendo t el espesor de la chapa; la otra pieza deberá ser plana. Ambas piezas se presentarán de manera tal de formar una junta acampanada con un largo de la soldadura a aplicar de 25 mm, utilizando el tipo y diámetro del consumible así como los parámetros de soldadura indicados en la EPS correspondiente. La probeta descripta es mostrada en la Figura A.4.3.a).
(b) Unión entre una chapa y un elemento estructural portante; cada probeta consistirá de dos piezas rectangulares de chapa con un ancho igual o mayor que 65 mm y un largo igual o mayor que 75 mm. Una de las piezas deberá tener un plegado a 90°, formando una escuadra, con un radio interno igual o menor que 3t, siendo t el espesor de la chapa; la otra pieza deberá ser plana con un espesor igual o mayor que 12 mm. Ambas piezas se presentarán de manera tal de formar una junta acampanada con un largo de la soldadura a aplicar de 25 mm, utilizando el tipo y diámetro del consumible así como los parámetros de soldadura indicados en la EPS correspondiente. La probeta descripta es mostrada en la Figura A.4.3.b).
Luego que la probeta ha sido soldada deberá ser inspeccionada visualmente, debiendo presentar la soldadura un aspecto uniforme, sin fisuras o excesivo socavado. El ensayo será realizado por plegado de la chapa hacia un lado y el otro o penetración de cuña (Figura A.4.3.a), A.4.3.b) y A.4.3.c)) hasta provocar la falla de la soldadura o de la chapa.
El mínimo tamaño de la soldadura deberá ser igual a tw .
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Anexo A - 28
Figura A.4.3.a). Esquema de ensayo para soldaduras entre chapas con junta acampanada simple.
Figura A.4.3.b). Esquema de ensayo para soldaduras entre chapa y elemento estructural portante con junta acampanada simple.
A.4.2.3.3.2. Requerimientos para la calificación de juntas acampanadas en V
La calificación se deberá realizar de acuerdo con lo indicado en la Tabla A.4.1.
La probeta de calificación consistirá de dos piezas rectangulares de chapa con un ancho igual o mayor que 65 mm y un largo igual o mayor que 75 mm. Ambas piezas deberán tener un plegado a 90°, formando una escuadra, con un radio interno igual o menor que 3t, siendo t el espesor de la chapa; se presentarán de manera tal de formar una junta
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 29
acampanada en V con un largo de la soldadura a aplicar de 25 mm, utilizando el tipo y diámetro del consumible así como los parámetros de soldadura indicados en la EPS correspondiente. La probeta descripta es mostrada en la Figura A.4.3.c).
Luego que la probeta haya sido soldada deberá ser inspeccionada visualmente, debiendo presentar la soldadura un aspecto uniforme, sin fisuras o excesivo socavado. El ensayo será realizado por plegado de la chapa hacia un lado y el otro o penetración de cuña (Figura A.4.3.a), A.4.3.b) y A.4.3.c)) hasta provocar la falla de la soldadura o de la chapa. El mínimo tamaño de la soldadura deberá ser igual a tw .
A.4.2.3.3.3. Validez de la calificación
La calificación de juntas acampanadas simples y en V tendrá la siguiente validez (Figura A.4.3.d):
(a) La calificación con una probeta entre una chapa y un elemento estructural portante califica a este tipo de unión para una dada posición de soldadura y espesor de chapa.
(b) La calificación con una probeta entre dos chapas podrá ser extendida a la unión entre una chapa y un elemento estructural portante para una dada posición de soldadura y espesor de chapa.
Figura A.4.3.c). Esquema de ensayo para soldadura con junta acampanada en V.
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Anexo A - 30
Figura A.4.3.d). Extensión de la validez correspondiente a la calificación de soldaduras con juntas acampanadas.
A.4.2.3.4. Soldadura de punto
A.4.2.3.4.1. Soldadura en espesor simple y doble
Se deberá elaborar una EPS para cada tipo de soldadura en espesor simple o doble entre una chapa y un elemento estructural portante en posición plana y considerando las limitaciones por variable esencial indicadas en el artículo A.4.2.2.
A.4.2.3.4.2. Requerimientos para la calificación
La probeta, tal como se indica en la Figura A.4.4., estará preparada con una pieza o dos piezas (en el caso de espesor doble) de chapa con un ancho igual o mayor que 65 mm, que será fijada al ala superior de un tramo de viga o una chapa plana de espesor igual o mayor que 12 mm .
Para chapas con un espesor menor que 0,7 mm, se utilizará una arandela soldada con un espesor igual o mayor que 1,5 mm, fabricada en alguno de los aceros indicados en la Tabla A.4.1.
Se ejecutará una soldadura de punto con un diámetro exterior, d, definido en la EPS y con un valor mínimo de 12 mm. Toda presencia de cráter deberá ser eliminada con depósito de soldadura y tendrá una sobremonta (o refuerzo) mínima de 1 mm.
La parte sobrepuesta o soldada de la probeta será sometida a torsión hasta lograr la separación de las partes (ver la Figura A.4.4). El diámetro que deberá medirse en la
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 31
sección de rotura de la probeta, de, será igual o mayor que 9 mm o el requerido por la EPS, lo que resulte mayor.
En la inspección visual de la superficie de la sección de rotura no deberán aparecer evidencias de discontinuidades, tales como fisuras, escoria y porosidad.
En todos los casos las eventuales fisuras en el material base no serán consideradas.
Figura A.4.4. Esquema de ensayo para soldaduras de punto por arco.
A.4.2.3.4.3. Tasa de fusión del electrodo para soldadura SMAW
Cuando se utiliza el proceso de soldadura manual (SMAW) para calificar una soldadura de punto se medirá y registrará en el RCP la tasa de fusión del electrodo (en mm / seg), para el tipo y diámetro de electrodo establecido en la EPS.
A.4.2.3.4.4. Validez de la calificación
Un cambio en cualquiera de las variables esenciales que excedan los límites establecidos en el artículo A.4.2.2. requerirá una recalificación.
A.4.2.3.4.5. Opción para la soldadura de costura
La elaboración de un RCP para una EPS específica correspondiente a soldadura de punto podrá ser extendida a una soldadura de costura, cuyo ancho de costura o cordón (d) resulte igual al diámetro del punto soldado (d).
A.4.2.3.5. Soldadura de costura
A.4.2.3.5.1. Soldadura en espesor simple y doble entre una chapa y un elemento estructural portante
Se deberá elaborar una EPS para cada tipo de soldadura en espesor simple o doble entre una chapa y un elemento estructural portante en posición plana y considerando las limitaciones por variable esencial indicadas en el artículo A.4.2.2.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 32
Requerimientos para la calificación: La probeta, tal como se indica en la Figura A.4.5.a), estará preparada con una pieza o dos piezas (en el caso de espesor doble) de chapa con un ancho igual o mayor que 65 mm, que será fijada al ala superior de un tramo de viga o una chapa plana de espesor igual o mayor que 12 mm.
Se ejecutará una soldadura de costura con un ancho, d, definido en la EPS y con un valor mínimo de 12 mm de ancho y 25 mm de largo. Toda presencia de cráter deberá ser eliminada con depósito de soldadura y tendrá una sobremonta (o refuerzo) mínima de 1 mm.
A.4.2.3.5.2. Soldadura en espesor simple entre chapas
Se deberá elaborar una EPS para cada tipo de soldadura en espesor simple entre chapas en posición plana u horizontal (ver la Figura A.2.6) y considerando las limitaciones por variable esencial indicadas en el artículo A.4.2.2.
Requerimientos para la calificación: La probeta, tal como se indica en la Figura A.4.5.b), estará preparada entre chapas. Se ejecutará una soldadura de costura con un ancho, d, definido en la EPS y con un valor mínimo de 12 mm de ancho y 25 mm de largo. Toda presencia de cráter deberá ser eliminada con depósito de soldadura y tendrá una sobremonta (o refuerzo) mínima de 1 mm.
A.4.2.3.5.3. Ensayo y verificación
La parte sobrepuesta o soldada deberá ser penetrada por cuña o plegada 180° con el eje de plegado coincidente con el eje de la soldadura, tal como se observa en las Figuras A.4.5.a) y A.4.5.b), hasta lograr la separación de las partes.
El ancho que deberá medirse en la sección de rotura de la probeta, da, será igual o mayor que 12 mm o el requerido por la EPS, lo que resulte mayor.
En la inspección visual de la superficie de la sección de rotura no deberán aparecer evidencias de discontinuidades, tales como fisuras, escoria y porosidad.
En todos los casos las eventuales fisuras en el material base no serán consideradas.
A.4.2.3.5.4. Tasa de fusión del electrodo para soldadura SMAW
Cuando se utilice el proceso de soldadura manual (SMAW) para calificar una soldadura de costura se medirá y registrará en el RCP la tasa de fusión del electrodo (en mm / seg), para el tipo y diámetro de electrodo establecido en la EPS.
A.4.2.3.5.5. Validez de la calificación
Un cambio en cualquiera de las variables esenciales que excedan los límites establecidos en el artículo A.4.2.2. requerirá una recalificación.
A.4.2.3.5.6. Opción para la soldadura de punto
La elaboración de un RCP para una EPS específica correspondiente a soldadura de costura podrá ser extendida a una soldadura de punto, cuyo diámetro de punto (d) resulte igual al ancho de costura o cordón soldado (d).
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 33
Figura A.4.5.a). Esquema de ensayo para uniones entre chapa y elemento estructural portante con soldadura de costura por arco.
Figura A.4.5.b). Esquema de ensayo para uniones entre chapas con soldadura de costura por arco.
A.4.2.3.6. Soldadura de botón
A.4.2.3.6.1. Soldadura en espesores simples o múltiples para la unión entre chapa y un elemento estructural portante
Se deberá elaborar una EPS para cada tipo de soldadura de botón, en espesores simples o múltiples, entre chapa y un elemento estructural portante (ver la Figura A.4.6. detalle A) y considerando las limitaciones por variable esencial indicadas en el artículo A.4.2.2.
Requerimientos para la calificación: La probeta, tal como se indica en el detalle del último renglón de la Tabla A.4.1 y en el detalle A de la Figura A.4.6., estará preparada con una pieza o múltiples piezas (en el caso de espesores múltiples) de chapa con un ancho igual o mayor que 65 mm, que será fijada al ala superior de un tramo de viga o una chapa plana de espesor igual o mayor que 12 mm.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 34
Se ejecutará una soldadura de botón con un diámetro, d, definido en la EPS y con un valor mínimo de 12 mm. Toda presencia de cráter deberá ser eliminada con depósito de soldadura y tendrá una sobremonta (o refuerzo) mínima de 1 mm.
A.4.2.3.6.2. Soldadura con espesores múltiples entre chapas
Se deberá elaborar una EPS para cada tipo de soldadura de botón, en espesores múltiples, entre chapas y considerando las limitaciones por variable esencial indicadas en el artículo A.4.2.2.
Requerimientos para la calificación: La probeta, tal como se indica en el detalle 4.6. de la Tabla A.4.1., estará preparada con la configuración de junta indicada en la EPS, con un ancho igual o mayor que 65 mm.
Se ejecutará una soldadura de botón con un diámetro, d, definido en la EPS y con un valor mínimo de 12 mm. Toda presencia de cráter deberá ser eliminada con depósito de soldadura y tendrá una sobremonta (o refuerzo) mínima de 1 mm.
A.4.2.3.6.3. Ensayo y verificación
La parte sobrepuesta o soldada deberá ser sometida a torsión, tal como se observa en la Figura A.4.6., hasta lograr la separación de las partes.
El diámetro que deberá medirse en la sección de rotura de la probeta, de, será igual o mayor que 9 mm o el requerido por la EPS, lo que resulte mayor.
En la inspección visual de la superficie de la sección de rotura no deberán aparecer evidencias de discontinuidades, tales como: fisuras, escoria y porosidad.
En todos los casos las eventuales fisuras en el material base no serán consideradas.
A.4.2.3.6.4. Validez de la calificación
Un cambio en cualquiera de las variables esenciales que excedan los límites establecidos en el artículo A.4.2.2. requerirá una recalificación.
A.4.3. CALIFICACIÓN DE HABILIDAD PARA SOLDADORES Y OPERADORES DE SOLDADURA
A.4.3.1. Variables esenciales
La Tabla A.4.3. indica la validez para la producción de la calificación de habilidad realizada por un soldador u operador. Dicha Tabla debe ser cumplimentada con las variables indicadas a continuación
A.4.3.1.1. Generales
A.4.3.1.1.1. Metales base
La calificación de habilidad realizada con un acero comprendido en la Tabla A.1.1. será considerada válida para soldar cualquier otro acero indicado en dicha Tabla, no
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 35
considerando la presencia de recubrimiento o teniendo el mismo recubrimiento utilizado en la calificación.
Figura A.4.6. Esquema de ensayo de soldadura de botón.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 36
Figura A.4.6.(continuación). Esquema de ensayo de soldadura de botón.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 37
Tabla A.4.1. Ensayos para la calificación de una EPS (1)
Conjunto para ensayo Tipo de junta a
según :
ser ensayada
Tipo de ensayo
Posición Ensayada Calificada
Junta calificada para la
producción
Ver la Figura A.4.1.
Junta a tope sin Plegado
F
bisel, soldadura
H
entre chapas
V
OH
F
H
Junta a tope sin
V
bisel, soldadura en-
OH
tre chapas
Ver la Figura A.4.2.a)
Junta de filete so- Plegado
F
lapada o yuxta-
H
puesta, soldadu-
V
ras entre chapas
OH
Ver la Figura A.4.2.a)
Junta de filete Plegado
F
solapada o yuxta-
H
puesta, soldadura
V
de chapa a ele-
OH
mento estructural
portante
Ver la Figura A.4.2a)
Junta de filete en Plegado
F
T, soldadura entre
H
chapas
V
OH
Ver la Figura A.4.2.a)
Junta de filete en Plegado
F
T, soldadura de
H
chapa a elemento
V
estructural
OH
portante
F
Junta de filete sola-
H
pada o yuxta-
V
puesta, soldaduras
OH
entre chapas y de
chapa a elemento
estructural portante
F
Junta de filete sola-
H
pada o yuxta-
V
puesta, soldadura
OH
de chapa a elemen-
to estructural por-
tante
F
Junta de filete en T,
H
soldadura entre
V
chapas y de chapa
OH
a elemento estruc-
tural portante
F
Junta de filete en T,
H
soldadura de chapa
V
a elemento estruc-
OH
tural portante
Ver la Figura A.4.3.a)
Junta acampana- Plegado
F
da simple, solda-
H
dura entre chapas
V
OH
Ver la Figura A.4.3.b)
Junta acampana- Plegado
F
da simple, solda-
H
dura de chapa a
V
elemento estruc-
OH
tural portante
F
Junta acampanada
H
simple, soldadura
V
entre chapas, de
OH
chapa a elemento
estructural portante
y junta acampana-
da en V entre cha-
pas
F
Junta acampanada
H
simple, soldadura
V
de chapa a elemen-
OH
to estructural por-
tante
Ver la Figura A.4.3.c)
Junta acampana- Plegado
F
da en V, soldadu-
H
ra entre chapas
V
OH
F
Junta acampanada
H
en V, soldaduras
V
entre chapas y de
OH
chapa a elemento
estructural portante
Nota (1): Se requerirán dos ensayos para cada posición de soldadura, espesor y tipo de revestimiento. Observar lo indicado en las limitaciones de variables esenciales, de acuerdo con el artículo A.4.2.2.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 38
Tabla A.4.1 (continuación). Ensayos para la calificación de una EPS (1)
Conjunto para ensayo según:
Tipo de junta a ser ensayada
Tipo de ensayo
Posición Ensayada Calificada
Junta calificada para la
producción
Ver la Figura A.4.4.
Soldadura de punto Torsión
F
entre chapa y ele-
mento estructural
portante
F
Soldadura de punto
entre chapa y
elemento estructu-
ral portante
Ver la Figura A.4.5.a)
Soldadura de cos- Plegado
F
tura entre chapa y
elemento estructu-
ral portante
F
Soldadura de cos-
tura entre chapa y
elemento estructu-
ral portante
Ver la Figura A.4.5.b)
Soldadura de cos- Plegado
H
tura entre chapas
H
Soldadura de cos-
tura entre chapas
Ver la Figura A.4.6.
Junta de botón, sol- Torsión
F
dadura entre chapa
H
y elemento estruc-
V
tural portante
OH
F
Junta de botón,
H
soldadura entre
V
chapa y elemento
OH
estructural portante
Nota (1): Se requerirán dos ensayos para cada posición de soldadura, espesor y tipo de revestimiento. Observar lo indicado en las limitaciones de variables esenciales, de acuerdo con el artículo A.4.2.2.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 39
Tabla A.4.2. Cambios en Variables Esenciales del RCP que requieren Recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW
Proceso
Soldadura por Soldadura por Soldadura por
arco con
arco con
arco con
Soldadura por
alambre
alambre electrodo de
arco con
Soldadura por macizo y
tubular
tungsteno y
electrodo
arco
protección
protección
Cambios en Variables Esenciales del RCP
revestido
sumergido
gaseosa
gaseosa
que Requieren Recalificación
(SMAW )
(SAW)
(GMAW)
(FCAW)
(GTAW)
1) Cambio en la clasificación del metal de aporte
X
X
X
X
X
2) Cambio del tipo de electrodo de tungsteno
X
3) Un incremento de resistencia en la
clasificación del electrodo o clasificación
X
X
X
X
X
fundente- electrodo
4) Un cambio en el diámetro de la varilla de aporte mayor que 1,6 mm
X
5) Adición o supresión del metal de aporte
X
6) Un cambio mayor que 10 % , por encima
o por debajo, de la tasa de fusión,
corriente de soldadura o velocidad de alimentación del alambre. Para el caso de
X
X
X
X
X
soldadura de punto o de costura por arco
una reducción mayor que 5 %
7) Cambio en el tipo de corriente (CC o CA) o de polaridad
X
X
X
X
X
8) Los siguientes cambios en el espesor de chapa:
(a) Un cambio en el espesor de la chapa
mayor que 10 % para soldaduras de
X
X
X
X
X
punto o de costura por arco
(b) Para juntas distintas a las com-
prendidas en 9(a), un cambio en el
espesor de chapa menor que 0,5t o mayor que 2t, siendo t el espesor de
X
X
X
X
X
la chapa más delgada calificada en el
RCP
(c) Una alternativa a 9(b) para cubrir el rango completo de espesores es aplicar la calificación indicada en 9(d) y (e)
(d) La calificación realizada con chapa de
espesor de 1,21 mm (18 ga) cubrirá
procedimientos (EPS) con espesores
X
de chapa iguales o menores que 1,52
mm (16 ga)
(e) La calificación realizada con chapa de
espesor 3,42 mm (10 ga) cubrirá
procedimientos (EPS) iguales o mayores que 1,52 mm (16 ga), hasta
X
2t, siendo t el espesor de la chapa
más delgada calificada en el RCP
9) Un incremento en la abertura o
separación de la raíz de una junta a tope
X
sin bisel
10) Un cambio en el tipo de material del
recubrimiento de la chapa o el agregado
de chapa con recubrimiento como material base (no se considerará como
X
recubrimiento la aplicación de compues-
tos antiadherentes)
11) Un incremento mayor que 30 % en el espesor del recubrimiento de la chapa
X
12) Un cambio en la posición de soldadura
X
13) Un cambio en la progresión de la
soldadura en posición vertical, de des-
X
cendente a ascendente o viceversa
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 40
Tabla A.4.2. (continuación). Cambios en Variables Esenciales del RCP que requieren Recalificación de la EPS para SMAW, SAW, GMAW, FCAW, y GTAW
Cambios en Variables Esenciales del RCP que Requieren Recalificación 14) Cambio en el gas de protección 15) La eliminación, no el agregado, de
respaldo gaseoso (en GMAW, FCAW y GTAW), respaldo fijo (metálico o de otro tipo) o removible 16) Cambio en la clasificación del fundente 17) Un incremento o disminución mayor que 10 % en la tensión media de soldadura (V) calificada en el RCP, para cada diámetro de electrodo aplicado 18) Un incremento igual o mayor que 25 % o una disminución igual o menor que 10 % en el caudal de gas 19) Un cambio en el modo de transferencia 20) Cambio en la aplicación de alambre frío a alambre caliente o viceversa 21) El cambio de soldar de ambos lados a soldar de un solo lado, no la situación inversa. 22) Una disminución en el diseño de la soldadura de medida d, en soldaduras de punto y costura
Soldadura por arco con electrodo revestido (SMAW ) X
X X
Proceso
Soldadura por
arco con Soldadura por
alambre
arco con Soldadura por arco
Soldadura por macizo y alambre tubular con electrodo de
arco
protección
tungsteno y
sumergido
gaseosa
protección gaseosa
(SAW)
(GMAW)
(FCAW)
(GTAW)
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 41
Tabla A.4.3. Ensayos de calificación de la habilidad del soldador u operador de soldadura (1)
Conjunto para ensayo Tipo de junta a Tipo de
según:
ser ensayada ensayo
Posición Ensayada Calificada
Calificación para la producción
Junta
Espesor
Ver la Figura A.4.1.
Junta a tope Plegado
F
F
Junta a tope Ensayado
sin bisel, sol-
H
F, H
sin bisel, sol-
dadura entre
V
F, H, V dadura entre
chapas
OH
F, H, OH chapas
Ver la Figura A.4.2a) Junta de filete Plegado
F
F
Junta de file- Igual o ma-
solapada o
H
F, H
te solapada, yor que el
yuxtapuesta,
V
F, H, V soldaduras ensayado
soldaduras
OH
F, H, OH entre chapas
entre chapas
y de chapa a
elemento
estructural
portante
Ver la Figura A.4.2a) Junta de filete Plegado
F
F
Junta de file- Igual o ma-
solapada o
H
F, H
te solapada o yor que el
yuxtapuesta,
V
F, H, V yuxtapuesta, ensayado
soldadura de
OH
F, H, OH soldadura de
chapa a ele-
chapa a ele-
mento estruc-
mento estruc-
tural portante
tural portante
Ver la Figura A.4.2a) Junta de filete Plegado
F
F
Junta de file- Igual o ma-
en T, soldadu-
H
F, H
te en T, sol- yor que el
ra entre cha-
V
F, H, V dadura entre ensayado
pas
OH
F, H, OH chapas y de
chapa a ele-
mento estruc-
tural portante
Ver la Figura A.4.3a) Junta acampa- Plegado
F
F
Junta acam- Igual o ma-
nada simple,
H
F, H
panada sim- yor que el
soldadura en-
V
F, H, V ple, soldadu- ensayado
tre chapas
OH
F, H, OH ra entre cha-
pas, de cha-
pa a elemen-
to estructural
portante y
junta acam-
panada en V
entre chapas
Ver la Figura A.4.3b)
Junta de filete Plegado
F
F
Junta acam- Igual o ma-
en T, soldadu-
H
F, H
panada sim- yor que el
ra de chapa a
V
F, H, V ple, soldadu- ensayado
elemento es-
OH
F, H, OH ra de chapa a
tructural por-
elemento es-
tante
tructural por-
tante
Nota (1): Se requerirán dos ensayos para cada conjunto de prueba.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 42
Tabla A.4.3. (Continuación). Ensayos de calificación de la habilidad del soldador u operador de soldadura (1)
Conjunto para ensayo según :
Tipo de junta a Tipo de ser ensayada ensayo
Posición Ensayada Calificada
Calificación para la producción
Junta
Espesor
Ver la Figura A.4.3c) Junta acampa- Plegado
F
nada en V,
H
soldadura
V
entre chapas
OH
Ver la Figura A.4.4.
Soldadura de Torsión
F
punto entre
chapa y ele-
mento estruc-
tural portante
Ver la Figura A.4.5a) Soldadura de Plegado
F
costura entre
chapa y ele-
mento estruc-
tural portante
Ver la Figura A.4.5b) Soldadura de Plegado
H
costura entre
chapas
F F, H F, H, V F, H, OH
F
Junta acampanada en V, soldaduras entre chapas y de chapa a elemento estructural portante Soldadura de punto entre chapa y elemento estructural portante
Igual o mayor que el ensayado
Igual o mayor que el ensayado
F
Soldadura de Igual o ma-
costura entre yor que el
chapa y ele- ensayado
mento estruc-
tural portante
H
Soldadura de Igual o ma-
costura entre yor que el
chapas
ensayado
Ver la Figura A.4.6.
Junta de bo- Torsión
F
F
tón, soldadura
H
H
entre chapa y
V
V
elemento es-
OH
OH
tructural por-
tante
Nota (1): Se requerirán dos ensayos para cada conjunto de prueba.
Junta de botón, soldadura entre chapa y elemento estructural portante
Igual o mayor que el ensayado
A.4.3.1.1.2. Procesos
El soldador deberá ser calificado para cada proceso de soldadura especificado en la EPS.
A.4.3.1.1.3. Electrodos para soldadura manual (SMAW)
Un soldador deberá ser recalificado para soldadura manual (SMAW) cuando el electrodo, con número F según la Tabla A.4.4., sea de un grupo superior al calificado de acuerdo con el registro (RCHS).
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 43
Tabla A.4.4. Grupos de Clasificación de Electrodos
Designación del grupo
Clasificación del electrodos según normas IRAM (o ANSI/AWS)
F4
(EXX15, EXX16, EXX18, EXX15-X, EXX16-X, EXX18-X)
F3
EXX10, EXX11, EXX10-X, EXX11-X
F2
EXX12, EXX13, EXX14, EXX13-X
A.4.3.1.1.4. Material de aporte y medio de protección
El soldador que ha sido calificado con alguna de las combinaciones de material de aporte y medio de protección (gas o fundente) indicado en la Tabla A.3.1. quedará habilitado para la soldadura de cualquier otra combinación de aporte y protección, incluidos en dicha Tabla.
A.4.3.1.1.5. Posición
Un cambio en la posición de la soldadura para la cual el soldador no ha sido calificado requerirá una recalificación.
A.4.3.1.1.6. Soldadura en posición vertical
Un cambio en la progresión o sentido de la posición vertical de soldadura calificada por el soldador (ascendente o descendente) requerirá una recalificación.
A.4.3.1.2. Condiciones específicas
La calificación de habilidad del soldador deberá ser realizada por medio de ensayos para cada tipo de junta soldada a ser utilizada en producción (ver la Tabla A.4.1.), con excepción de lo indicado en el artículo A.4.3.2.3. y en las siguientes condiciones:
(1) Para cada espesor de chapa, en los casos de soldaduras de punto y de costura, a ser utilizados en producción.
(2) Para el espesor más delgado o mínimo de chapa en los casos de soldaduras de filete, junta acampanada simple y junta acampanada en V.
(3) Un cambio en el espesor de la chapa para juntas a tope sin bisel requerirá recalificación del soldador u operador si: el cambio en el espesor de chapa es menor que 0,5t o mayor que 2t, siendo t el espesor más fino de chapa calificado.
(4) Una alternativa aceptable al artículo A.4.3.1.2 (4) se aplicará por medio del siguiente procedimiento de calificación para cubrir el rango completo de espesores de chapa de este Anexo A:
(a) La calificación con un espesor de chapa de 1,21 mm (18 ga) calificará al soldador u operador para la soldadura de espesores iguales o menores que 1,52 mm (16 ga).
(b) La calificación con un espesor de chapa de 3,42 mm (10 ga) calificará al soldador u operador para la soldadura de espesores iguales o mayores que 1,52 mm (16 ga).
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 44
A.4.3.2. Métodos y cantidad de ensayos para la calificación de habilidad de un soldador u operador de soldadura
A.4.3.2.1. Condiciones generales
Los ensayos de calificación descriptos en este Anexo A permiten determinar la habilidad del soldador para producir soldaduras sanas o aptas. La calificación se desarrollará siguiendo los requisitos escritos en un formulario de EPS y será registrada en un formulario de RCHS, tales como los sugeridos en el Anexo VI de este Reglamento CIRSOC 304-2007.
El tipo y cantidad de ensayos aplicables a la calificación de habilidad del soldador u operador de soldadura están indicados en la Tabla A.4.3. y resultan similares a los aplicables a la calificación de una EPS.
A.4.3.2.2. Calificación del soldador u operador de soldadura a través de la calificación de la EPS
El soldador u operador de soldadura que ha realizado una EPS, que resulta aprobada, quedará calificado para el proceso, posición, tipo de soldadura y chapa de acero correspondiente a dicha EPS. En el caso de soldaduras de filete y/o soldaduras con junta acampanada, el soldador u operador quedará calificado para un espesor de chapa igual o mayor que el utilizado para la probeta de ensayo. En el caso de soldaduras de punto, de costura y a tope sin preparación, la calificación estar limitada al espesor usado para la probeta de ensayo (ver la Tabla A.4.3.). En todos los casos deberán considerarse las condiciones específicas de variables esenciales indicadas en el artículo A.4.3.1.2.
A.4.3.2.3. Condición particular de calificación
Una calificación separada del soldador u operador de soldadura será requerida para la soldadura de chapas de acero con recubrimientos o chapas con recubrimientos diferentes al calificado.
A.5. FABRICACIÓN, INSPECCIÓN Y CONTROL DE CALIDAD
A.5.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
Las pautas de fabricación, inspección y control de calidad de este Anexo A deberán seguir los lineamientos establecidos en los Capítulos 5 y 6 del Reglamento CIRSOC 304-2007.
Adicionalmente se deben remarcar aquellos aspectos de la ejecución de las soldaduras, que se deben respetar cuando no es posible realizar una efectiva protección contra las contingencias climáticas. En tal sentido no se deberá realizar soldadura de producción cuando:
(1) La temperatura ambiente sea menor que – 18 °C .
(2) El metal base a ser soldado se encuentre expuesto a humedad, por ejemplo bajo condiciones de lluvia o nieve.
(3) Para los procesos GMAW, FCAW y GTAW, si la velocidad del viento es mayor que 8 km/ h .
Reglamento CIRSOC 304
Anexo A - 45
La preparación del material base deberá verificar una superficie libre de suciedad, uniforme, sin fisuras, desgarres o cualquier otro tipo de discontinuidades o imperfecciones que pudieran afectar la calidad e integridad estructural de las uniones soldadas. Las superficies a ser soldadas y las adyacentes a la soldadura deberán estar libres de óxido, laminillo, escorias, suciedad, humedad, aceites y grasas o cualquier otro contaminante que pudiera alterar la calidad de la soldadura, producir humos no permitidos o con niveles que excedan los límites permitidos. No es necesaria la eliminación de materiales de recubrimiento en espesores delgados, tales como inhibidores, galvanizado o compuestos antiadherentes.
A.5.2. DESVIACIONES PERMITIDAS A LA EPS PARA LA SOLDADURA A BAJAS TEMPERATURAS
A.5.2.1. Soldaduras de punto por arco y de botón
Para una EPS calificada con una temperatura inicial del metal base igual o mayor que 16 °C se permitirá la soldadura a una temperatura igual que 0 °C si se incrementa el tiempo de soldadura en 20% o la corriente de soldadura en 10%, respecto de lo registrado en el RCP.
A.5.2.2. Soldaduras de costura por arco
Para una EPS calificada con una temperatura inicial del metal base igual o mayor que 16 °C se permitirá la soldadura a una temperatura igual que 0 °C si se disminuye la velocidad de soldadura en 20% o se incrementa la corriente de soldadura en 10%, respecto de lo registrado en el RCP.
A.5.3. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA LAS SOLDADURAS DE PRODUCCIÓN
Además de las consideraciones generales del Capítulo 6 de este Reglamento CIRSOC 304-2007, aplicables a este Anexo A, se deberán tener en cuenta los siguientes criterios de aceptación en relación con la inspección visual de la soldadura:
(1) No deberá presentar indicaciones de fisuras.
(2) La sobremonta o refuerzo deberá ser como mínimo de 1 mm, tanto en juntas a tope sin bisel como en soldaduras de punto y de costura por arco.
(3) El largo acumulado de las socavaduras será menor que L / 8, siendo L el largo de la soldadura o la circunferencia en la soldadura de punto. Se deberá verificar que exista fusión entre el metal base y el metal de soldadura. La profundidad de la socavadura no será objeto de inspección, por lo cual no necesita ser medida. La presencia de fusión excesiva que muestre evidencia de orificios por perforación no es aceptable.
(4) La cara de la soldadura de filete deberá ser plana o ligeramente convexa.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo A - 46
ANEXO B REGLAMENTO ARGENTINO
PARA LA SOLDADURA DE ESTRUCTURAS EN ACERO
“SOLDADURA DE BARRAS DE ACERO PARA ESTRUCTURAS LIVIANAS”
EDICIÓN JULIO 2007
ANEXO B. SOLDADURA DE BARRAS DE ACERO PARA ESTRUCTURAS LIVIANAS
ÍNDICE
B.1. Requerimientos Generales
B.1.1. Campo de validez B.1.2. Materiales B.1.3. Procesos de soldadura aplicables B.1.4. Requerimientos y selección de material de aporte B.1.5. Diseño geométrico de uniones soldadas
B.2. Diseño de Uniones Soldadas
B.2.1. Capacidad de carga admisible
B.3. Especificación de Procedimiento de Soldadura
B.3.1. Campo de validez B.3.2. Requerimientos para la elaboración de una EPS precalificada B.3.3. Requerimientos para la elaboración de una EPS calificada
B.4. Calificación de Procedimientos (EPS) y Soldadores
B.4.1. Requerimientos generales B.4.2. Especificación de procedimiento de soldadura (EPS) B.4.3. Calificación de habilidad para soldadores
B.5. Fabricación, Inspección y Control de Calidad
B.5.1. Requerimientos generales B.5.2. Desviaciones permitidas en el montaje o presentación de las uniones de barras B.5.3. Criterios de aceptación para las soldaduras de producción B.5.4. Tamaño de la soldadura B.5.5. Inspección radiográfica (RI)
Reglamento CIRSOC 304
Índice, Anexo B
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Índice, Anexo B
ANEXO B. SOLDADURA DE BARRAS DE ACERO PARA ESTRUCTURAS LIVIANAS
B.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
B.1.1. CAMPO DE VALIDEZ
Este Anexo contiene los requerimientos mínimos para el diseño, fabricación y montaje de elementos estructurales metálicos livianos de acero constituidos por barras de acero de sección circular maciza, a través de la utilización de conexiones o uniones por la técnica de soldadura.
Dichos requerimientos están centrados en aspectos de diseño de las uniones soldadas para aceros estructurales en un todo de acuerdo con el Reglamento CIRSOC 308-2007 Reglamento Argentino de Estructuras Livianas para Edificios con Barras de Acero de Sección Circular.
Por su parte el Anexo B abarca los requerimientos relacionados con la elaboración de la especificación de procedimientos de soldadura (EPS) y calificación de éstos así como la calificación de soldadores y operadores. Establece además los requisitos de calidad e inspección para la fabricación de las estructuras livianas. Este Anexo es aplicable a la soldadura de unión entre barras de acero que constituyen las estructuras livianas comprendidas en el campo de validez del Reglamento CIRSOC 308-2007, así como entre barras de acero y otro elemento estructural de acero comprendido en el campo de validez del Reglamento CIRSOC 304-2007.
B.1.2. MATERIALES
En general para cada Proyecto se deberán adoptar las especificaciones de materiales fijadas en las normas vigentes a la fecha de ejecución del Proyecto. Cuando la norma IRAM correspondiente no haya sido emitida o se encuentre en proceso de revisión se aplicarán normas internacionales de reconocido prestigio, como las normas ASTM o las normas ISO para uso en estructuras metálicas soldadas.
B.1.2.1. Acero estructural
B.1.2.1.1. Normas IRAM e IRAM – IAS aplicables
Los materiales que se utilizan dentro de este Reglamento deberán cumplir con alguna de las siguientes normas IRAM- IAS:
U 500-207 Barras de acero conformadas de dureza natural, soldables, para armadura en estructuras de hormigón.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 1
U 500-502 Barras de acero laminadas en caliente, lisas y de sección circular para armadura en estructuras de hormigón.
U 500-503 Aceros al carbono de uso estructural.
U 500-528 Barras de acero conformadas de dureza natural, para armaduras en estructuras de hormigón armadura en estructuras de hormigón.
U 500-558 Perfiles ángulo de acero, de alas iguales, laminados en caliente.
U 500-561 Perfiles Te de acero, laminados en caliente.
Cualquier combinación de estos aceros podrán ser soldados entre sí y a su vez se podrán soldar a cualquiera de los aceros contemplados en el Reglamento CIRSOC 304-2007 o en ediciones posteriores.
B.1.2.2. Metal de aporte
Los electrodos o materiales de aporte deberán cumplir alguna de las siguientes normas:
IRAM-IAS U 500-127 Soldadura por arco. Electrodos de baja aleación revestidos.
IRAM-IAS U 500-166 Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono para procesos de soldadura eléctrica con protección gaseosa.
IRAM-IAS U 500-232 Soldadura. Alambres y varillas de acero al carbono y de baja aleación para procesos de soldadura eléctrica con protección gaseosa.
IRAM-IAS U 500-233 Soldadura. Alambres tubulares de acero al carbono.
IRAM-IAS U 500-234 Soldadura. Alambres tubulares de acero de baja aleación.
IRAM-IAS U 500-601 Soldadura por arco. Electrodos de acero al carbono revestidos.
B.1.3. PROCESOS DE SOLDADURA APLICABLES
En este Anexo se permite la aplicación de los siguientes procesos de soldadura por arco eléctrico:
(a) soldadura por arco con electrodo revestido (SMAW)
(b) soldadura por arco eléctrico con protección gaseosa (semiautomática alambre macizo), GMAW
(c) soldadura por arco con alambre tubular (semiautomática alambre tubular), con o sin protección gaseosa. (FCAW)
(d) Para los procesos (b) y (c) deberán ser utilizadas únicamente máquinas de soldar con fuente de poder de tensión constante.
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Anexo B - 2
B.1.4. REQUERIMIENTOS Y SELECCIÓN DEL MATERIAL DE APORTE
B.1.4.1. Selección por igualación
En la Tabla B.1.1. se indican las diferentes combinaciones de materiales de aporte, bajo el criterio de igualación de resistencia con el material base, correspondientes a los procesos de soldadura aplicables según el artículo B.1.3. en barras de acero laminadas en caliente, con requisitos de soldabilidad, de acuerdo con las normas IRAM- IAS U 500-502 y U 500207.
Por su parte la Tabla B.1.2. indica las diferentes combinaciones de materiales de aporte, bajo el criterio de igualación de resistencia con el material base, correspondientes a los procesos de soldadura aplicables según el artículo B.1.3. en barras de acero laminadas en caliente, sin requisitos de soldabilidad, de acuerdo con las normas IRAM-IAS U 500-502, U 500-528 y U 500-503 (con y sin requisitos de soldabilidad).
B.1.4.2. Otras combinaciones de material base y aporte
Se podrán utilizar otras combinaciones diferentes a las indicadas en las Tablas B.1.1. y B.1.2., pero las mismas deberán ser establecidas en las especificaciones de contrato y desarrolladas con procedimientos de soldadura calificados de acuerdo con el artículo B.4. de este Anexo B. Cuando los materiales base a ser soldados presenten resistencia disímil, el material de aporte a ser seleccionado deberá tener una resistencia igual o mayor que el material base de menor resistencia.
B.1.4.3. Requerimientos para los consumibles y electrodos de soldadura
Todos los consumibles y electrodos para la soldadura según el artículo B.1.4. deberán cumplir con lo indicado en el Capítulo 5, artículo 5.3. del Reglamento CIRSOC 304-2007.
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Anexo B - 3
Tabla B.1.1. Selección del metal de aporte de barras de acero de sección circular con requisitos de soldabilidad
Requerimientos del metal base
Designación de la barra
Límite de fluencia característico
Resistencia a la tracción
característica
Proceso
(MPa)
(MPa)
AL 220 S 220
340
Soldadura manual
Requerimientos del metal de aporte
Especificación del metal de aporte
Clasificación del metal de aporte
IRAM-IAS U 500-601 (AWS A5.1)
IRAM-IAS U 500-127 (AWS A5.5)
E5115, E5116, E45118 (E7015, E7016, E7018) E4815-X, E4816-X, E4818-X
(E7015-X, E7016-X, E7018-X)
ADN 420 S 420
500
Soldadura semiautomática alambre macizo
IRAM-IAS U 500-166 (AWS A5.18)
E50S-X
(ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM, excepto -GS)
AWS A5.28
ER70S-XXX, E70C-XXX
Soldadura semiautomática alambre tubular
AWS A5.20
E7XT-X, E7XT-XM (excepto-2, -3, -10, -G, -S, GS, -13, -14)
AWS A5.29
E7XTX-X, E7XTX-XM
Soldadura manual
IRAM-IAS U 500-127 (AWS A5.5)
E5515-X, E5516-X, E5518-X (E8015-X, E8016-X, E8018-X) (preferente – C3)
Soldadura semiautomática alambre macizo
AWS A5.28
Soldadura semiautomática alambre tubular
AWS A5.29
ER80S-X, ER80S-XM E8XTX-X, E8XTX-XM
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Anexo B - 4
Tabla B.1.2. Selección del metal de aporte para barras de sección circular sin requisito de soldabilidad
Requerimientos del metal base (1) (2) (4)
Requerimientos del metal de aporte
Grupo de Acero
I
Límite de fluencia
(MPa)
350
Resistencia a la tracción
Proceso
(MPa)
500
Soldadura manual
Especificación del metal de aporte
Clasificación del metal de aporte
E51XX
IRAM-IAS U 500-601
(AWS A5.1)
( E70XX)
IRAM-IAS U 500-127 E48XX-X (AWS A5.5)
(E70XX-X)
II
>350
420
>500 550
Soldadura semiautomática alambre macizo
Soldadura semiautomática alambre tubular
Soldadura manual
IRAM-IAS U 500-166 E50S-X
(AWS A5.18)
(ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM, excepto GS)
AWS A5.28
ER70S-XXX, E70CXXX
AWS A5.20
E7XT-X, E7XT-XM
AWS A5.29
E7XTX-X, E7XTX-XM
IRAM-IAS U 500-601 E51XX
(AWS A 5.1)
(E70XX)
IRAM-IAS U 500-127 E48XX-X
(AWS A 5.5)
(E70XX-X)
soldadura semiautomática alambre macizo
soldadura semiautomática alambre tubular
IRAM-IAS U 500-166 (AWS A5.18)
E50S-X
(ER70S-X, E70C-XC, E70C-XM, excepto GS)
AWS A5.28 AWS A5.20
ER70S-XXX, E70CXXX
E7XT-X, E7XT-XM
AWS A5.29
E7XTX-X, E7XTX-XM
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Anexo B - 5
Tabla B.1.2. (Continuación) Selección del metal de aporte para barras sin requisito de soldabilidad
Requerimientos del metal base (1) (2) (4)
Requerimientos del metal de aporte
Grupo de Acero
III
Límite de fluencia
(MPa)
>420 500
Resistencia a la tracción
Proceso
(MPa)
>550 600
Soldadura manual
Especificación del metal de aporte
Clasificación del metal de aporte
IRAM-IAS U 500-127 (AWS A5.5)
E55XX-X
(E80XX-X) (3)
Soldadura semiautomática alambre macizo
AWS A5.28
ER80S-XXX, E80CXXX
(3)
Soldadura semiautomática alambre tubular
AWS A5.29
E8XTX-X, E8XTX-XM (3)
NOTAS:
(1) Para la realización de una EPS precalificada los materiales base a ser soldados, de cada uno de los Grupos de la Tabla B.1.2., deberán cumplir con los requisitos de la norma IRAM que corresponda para cada caso. Estos grupos pueden incluir materiales base suministrados en forma de perfiles o planchuelas, en los casos de unión entre barras y este tipo de formas.
(2) Cuando no se disponga de las normas IRAM correspondientes y hasta tanto no se realice el estudio de las mismas, se podrán emplear para la elaboración de una EPS precalificada otras normas internacionales de reconocido prestigio o reconocidas por IRAM para los materiales de Tabla B.1.2. Esta alternativa deberá ser aprobada por el Ingeniero responsable y tener el acuerdo contractual correspondiente.
(3) Los materiales de aporte correspondientes a los grupos de aleación B3, B3L, B4L, B5, B5L, B6, B6L, B7, B7L, B8, B8L y B9 no pueden ser aplicados para una EPS precalificada según el Capítulo 3 del Reglamento CIRSOC 304-2007 y el artículo B.3. de este Anexo B.
(4) Tiene validez sin requisitos de soldabilidad para aceros cubiertos por las normas IRAM-IAS U500-502 y U500528 y con y sin requisitos de soldabilidad para los aceros cubiertos por la norma IRAM-IAS U500-503.
B.1.5. DISEÑO GEOMÉTRICO DE UNIONES SOLDADAS
B.1.5.1. Junta a tope directa
Este diseño corresponde a una junta biselada de penetración completa (JPC) y se utilizará para la unión de una barra de acero a otra pudiendo aplicarse en todas las posiciones de soldadura. La Tabla B.1.3. y la Figura B.1.1. describen los requerimientos para estos diseños de junta.
B.1.5.2. Junta a tope indirecta
La unión a tope podrá ser realizada entre dos barras de acero utilizando un elemento de empalme en chapa de acero o un perfil en ángulo o L , aplicando la soldadura en diseños de junta acampanada simple o doble, tal como se indica en la Figura B.1.2. (A, B).
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Anexo B - 6
Figura B.1.1. Diseño de uniones tope directas con JPC para barras lisas y conformadas.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 7
Figura B.1.2. Uniones soldadas a tope indirectas tanto para barras lisas como conformadas.
B.1.5.3. Junta de solape o yuxtaposición
Las juntas de solape o yuxtaposición podrán ser directas o indirectas. La junta de solape directa se realizará con las barras en contacto mediante diseños de juntas acampanadas en V, tal como se indica en la Figura B.1.3 (A). En tanto las uniones de solape indirectas se realizarán con las barras separadas, utilizando un elemento de empalme en chapa de acero y diseño de junta acampanada simple tal como se indica en la Figura B.1.3 (B).
Otra forma permitida de unión soldada indirecta es utilizando dos barras de empalme entre las barras a unir tal como se indica en la Figura B.1.3 (C).
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Anexo B - 8
Figura B.1.3. Juntas de solape o yuxtaposición tanto para barras lisas como conformadas.
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Anexo B - 9
B.1.5.4. Otros diseños de junta
En la fabricación y montaje de elementos estructurales metálicos se podrán aplicar, además, los diseños de uniones soldadas indicados en el artículo 9.2. del Reglamento CIRSOC 308-2007. La unión a tope directa entre barras de diferentes diámetros se resolverá con un diseño de junta de transición, tal como muestra en la Figura B.1.4.
Los diseños de junta indicados en los artículos B.1.5.1. y B.1.5.2 pueden ser aplicados en uniones de barras con otros elementos estructurales no tubulares comprendidos en el Reglamento CIRSOC 304-2007 así como en anclajes, chapas base o insertos. (Ver las Figuras B.1.5.1. y B.1.5.2.
Figura B.1.4. Unión a tope directa con transición entre barras de diferente diámetro tanto para barras lisas como conformadas.
Tabla B.1.3. Requerimientos para juntas a tope directas de penetración completa (JPC)
Requerimientos para juntas de penetración completa (JPC) en uniones a tope directas
Orientación de la barra Horizontal
Vertical
Tipo de JPC recomendada
V X 1/2 V K
Figura B.1.1
B A C D
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Anexo B - 10
Figura B.1.5.1. Detalles de juntas para soldaduras de barras en anclajes, chapas bases o insertos tanto para barras lisas como conformadas.
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Anexo B - 11
Figura B.1.5.2. Detalles de juntas para soldaduras de barras en anclajes, chapas bases o insertos tanto para barras lisas como conformadas.
B.2. DISEÑO DE UNIONES SOLDADAS
B.2.1 CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE
En todos aquellos elementos estructurales donde la unión soldada no ha sido diseñada para resistir cargas o acciones externas no será necesaria la aplicación de este artículo B.2.
La capacidad de carga de las uniones soldadas no deberá exceder las cargas admisibles calculadas según este Anexo B, aplicando el método convencional de diseño por tensión admisible (DTA o ASD) del Reglamento CIRSOC 304-2007, o las directivas de los Reglamentos CIRSOC 301-2005 y CIRSOC 308-2007 respectivamente, que utilizan el método de diseño por factores de carga y resistencia (DFR o LRFD).
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Anexo B - 12
B.2.1.1. Capacidad de carga admisible en las uniones soldadas
B.2.1.1.1. Uniones soldadas a tope directas con juntas de penetración completa (JPC)
El criterio de selección del metal de aporte, utilizando el criterio de igualación de resistencia (tracción y fluencia), para diferentes combinaciones de material base (barras) está dado en las Tablas B.1.1.y B.1.2. Para combinaciones de material base perteneciente a diferentes grupos de acero para barras de la Tabla B.1.1. y B.1.2. se seleccionará el metal de aporte que iguale al acero de menor resistencia en la unión. En todos los casos, ya sea que la soldadura se realice desde un solo lado o de ambos, el tamaño de la misma será igual al espesor de los materiales base a unir, (ver la Figura B.2.1.). Por su parte la capacidad de carga admisible, según el método convencional DTA, se deberá establecer de acuerdo con la Tabla B.2.1. de tensiones admisibles en las soldaduras de barras.
B.2.1.1.2. Uniones soldadas con juntas de filete, juntas acampanadas simples y en V
El criterio de selección del metal de aporte, por igualación de resistencia (tracción y fluencia), con diferentes combinaciones de material base (barras de acero) para uniones de filete en general, de solape o yuxtaposición directas e indirectas y para uniones a tope indirectas está dado en las Tablas B.1.1. y B.1.2. Por su parte la capacidad de carga admisible, según el método convencional DTA, deberá establecerse de acuerdo con la Tabla B.2.1. de tensiones admisibles en las soldaduras de barras.
B.2.1.2. Áreas, tamaños y largos efectivos de las soldaduras
B.2.1.2.1. Soldadura a tope directa con JPC
El área efectiva o sección resistente queda definida por la sección nominal de la barra de acero que será soldada, tal como se indica en la Figura B.1.1. Si se unen diferentes diámetros de barras, el área corresponderá a la de menor diámetro.
B.2.1.2.2. Soldaduras con juntas acampanadas simples y acampanadas en V
El área efectiva o sección resistente queda definida como el producto del largo efectivo de la soldadura multiplicado por el tamaño efectivo de la misma tal como se indica en la Figura B.2.1.
El largo mínimo de la soldadura deberá ser igual o mayor que dos veces el diámetro de la barra de acero (d), para uniones de barras de igual diámetro, o dos veces el diámetro de la barra de menor diámetro, para uniones de barras con diámetros diferentes.
El tamaño efectivo de la soldadura (E), para un perfil de llenado de la junta como el indicado en la Figura B.2.1., deberá ser igual a 0,40 R para juntas acampanadas simples, siendo R el radio de la barra de acero y para juntas acampanadas en V deberá ser igual a 0,60 R. En los casos de uniones con barras de diferentes diámetros, d, el radio a utilizar corresponderá a la barra de menor diámetro de la unión.
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Anexo B - 13
Nota: Radio de la barra (R) = S
Figura B.2.1. Tamaño efectivo de la soldadura en juntas acampanadas.
B.2.1.2.3. Soldadura de filete El área efectiva de la soldadura de filete para barras de acero se define como el producto de la garganta efectiva multiplicada por el largo efectivo de soldadura. El largo efectivo de una soldadura de filete circular se medirá a lo largo del eje de la soldadura. La garganta efectiva se calculará como la mínima distancia entre la raíz y la cara de la soldadura de filete, restando a dicho valor la convexidad.
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Anexo B - 14
Tabla B.2.1. Tensiones admisibles para el diseño convencional (DTA o ASD) en cargas estáticas de uniones soldadas de barras de acero (1), (2)
Tensiones admisibles para el diseño convencional (DTA o ASD) en cargas estáticas de uniones soldadas de barras de acero (1), (2)
Tipo de unión soldada
Tipo de tensión aplicada
Tracción normal al área efectiva
Soldaduras a tope directas con junta de penetración completa, JPC
Compresión normal al área efectiva
Corte sobre el área efectiva
Tensiones admisibles Igual al metal base
Igual al metal base
Nivel de resistencia requerido del metal de aporte (1)
Se debe usar un metal de aporte que iguale el nivel de resistencia del metal base. Se debe usar un metal de aporte que iguale el nivel de resistencia del metal base o una clasificación 70 MPa en menos, compatible con el metal base.
0,30 mínima resistencia a la Puede usarse metal de tracción del metal de aporte de aporte con un nivel de acuerdo con la clasificación de resistencia igual o menor norma. La tensión de corte en el al del metal base. metal base será menor o igual que 0,40 la tensión de fluencia del metal base
0,50 mínima resistencia a la
Juntas no
tracción del metal de aporte de
diseñadas acuerdo con la clasificación de
Compresión normal al área
como resistentes
efectiva
Juntas
norma, pero menor o igual que 0,60 la tensión de fluencia del metal base
diseñadas como
Igual material base
Soldaduras con junta acampanada simple y en V
resistentes Corte sobre el área efectiva
0,30 mínima resistencia a la tracción del metal de aporte de acuerdo con la clasificación de norma. La tensión de corte en el
Puede usarse metal de aporte con un nivel de resistencia igual o menor al del metal base.
metal base será menor o igual que
0,40 la tensión de fluencia del
metal base
Tracción normal al área efectiva
0,30 mínima resistencia a la tracción del metal de aporte de acuerdo con la clasificación de norma, pero menor o igual que 0,60
la tensión de fluencia del metal
base
Soldadura de Filete
Corte en el área efectiva
0,30 resistencia nominal a la Puede usarse metal de
tracción del metal de aporte
aporte con un nivel de
resistencia igual o menor
al del metal base.
(1) Para aplicar el criterio de igualación de resistencia del metal de aporte con el metal base ver las Tablas B.1.1. y
B.1.2.
(2) Contempla también la unión de barras con perfiles y/o planchuelas de empalme.
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Anexo B - 15
B.3. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
B.3.1. ALCANCE
Este artículo cubre los requerimientos generales y específicos para la realización de la especificación de procedimiento de soldadura (EPS) correspondientes a uniones soldadas de elementos estructurales metálicos livianos con barras de acero. Este artículo B.3 del Anexo puede utilizarse en conjunto con los capítulos correspondientes de los Reglamentos CIRSOC 301-2005, CIRSOC 304-2007 y CIRSOC 308-2007 respectivamente.
Al igual que en el Capítulo 3 del Reglamento CIRSOC 304-2007, se permite la utilización de dos modalidades de EPS, precalificada y la que requiere proceso de calificación. La elaboración de una EPS precalificada debe ser considerada como una condición de excepción y para su elaboración se seguirán las directivas específicas de este capítulo. La utilización de EPS precalificada deberá ser acordada a través de los documentos de contrato y del Ingeniero de soldadura responsable.
Toda EPS que requiera calificación se deberá efectuar siguiendo los lineamientos del artículo 4 de este Anexo B. Para cada EPS calificada se deberá emitir un documento denominado registro de calificación del procedimiento (RCP).
Toda EPS, tanto del tipo precalificada como calificada, deberá ser escrita y será considerada a los fines del Anexo B como un documento de ingeniería y/o fabricación.
B.3.2. REQUERIMIENTOS PARA LA ELABORACIÓN DE UNA EPS PRECALIFICADA
Los requerimientos para la elaboración de una EPS precalificada de acuerdo con este Anexo B son los siguientes:
(1) Los diseños de juntas a ser utilizados deberán estar de acuerdo con los detalles de las Figuras B.1.1.a, B.1.1.b, B.1.1.c, B.1.1.d, B.1.2.a, B.1.2.b, B.1.3.a, B.1.3.b y B.1.3.c.
(2) Se utilizará alguno de los siguientes procesos de soldadura: SMAW, GMAW (excepto modo de transferencia cortocircuito, GMAW-S), y FCAW.
(3) La selección del material de aporte se efectuará de acuerdo con lo indicado en la Tabla B.1.1., para barras de acero con requisitos de soldabilidad según la norma IRAM- IAS U500-207 y 502.
B.3.3. REQUERIMIENTOS PARA LA ELABORACIÓN DE UNA EPS CALIFICADA
Los requerimientos para la elaboración de una EPS calificada de acuerdo con este Anexo B son los siguientes:
(1) Se aplicarán los diseños de juntas indicados en el artículo B.3.2. (1) u otros diseños específicos.
(2) Se utilizarán alguno de los siguientes procesos de soldadura: SMAW, GMAW y FCAW.
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Anexo B - 16
(3) La selección del material de aporte se efectuar de acuerdo con lo indicado en la Tabla B.1.1. y B.1.2. respectivamente.
(4) La mínima temperatura de precalentamiento y entre pasadas podrá ser calculada siguiendo el procedimiento recomendado en el Anexo IV del Reglamento CIRSOC 304-2007 o en la guía correspondiente a la Tabla B.3.1. de este Anexo B.
Tabla B.3.1. Temperatura mínima de precalentamiento y entre pasadas para procesos SMAW (Con electrodos de bajo hidrógeno) GMAW y FCAW (a), (b)
Carbono equivalente (CEIIW) (c), (d) Diámetro de la barra (d)
Temperatura mínima
% 0,40 0,40 > CE 0,45 0,45 > CE 0,55
0,55 > CE 0,65
0,65 > CE 0,75
> 0,75
mm
d 36 40 d 57
d 36 40 d 57
d 20 20 > d 40 40 > d 57
d 20 20 > d 40 40 > d 57
d 20 20 > d 57
d 20 20 > d 57
°C N/A (e) 10 N/A (e) 10 N/A (e) 10 100 40 100 150
150 200
150 260
(a) Cuando las barras sean soldadas a otros elementos estructurales de acero será necesario considerar, para establecer la temperatura mínima de precalentamiento y entre pasadas, las características de tales aceros y lo recomendado en el Capítulo 3 del Reglamento CIRSOC 304-2007. Se deberá prestar especial atención a la soldadura de barras a elementos estructurales de aceros templados y revenidos. En todos los casos se utilizará la mayor temperatura de precalentamiento establecida por las Tablas o por la metodología de cálculo utilizada.
(b) El precalentamiento deberá ser hecho de manera tal que asegure cubrir la sección completa de la barra, planchuela o perfil a una distancia, hacia cada lado de la junta, mayor o igual que 150 mm.
(c) Después de ejecutada la soldadura las barras deberán ser enfriadas en forma natural hasta la temperatura ambiente. Cualquier enfriamiento acelerado no está permitido.
(d) Cuando no sea posible obtener la composición química de la barra, el carbono equivalente será asumido en 0,75% .
(e) Si el metal base o la barra se encuentra a una temperatura menor que 0° C, antes de iniciar la soldadura, se deberá efectuar un precalentamiento hasta una temperatura mayor o igual que 20 ° C. Se recomienda, también esta práctica para liberar humedad del material base.
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Anexo B - 17
B.4. CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS (EPS) Y SOLDADORES
B.4.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
Se deberán seguir los lineamientos establecidos, tanto en el campo de validez como en los requerimientos generales, del Capítulo 4 del Reglamento CIRSOC 304-2007 y los requerimientos particulares de este Anexo B.
B.4.2. ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (EPS)
B.4.2.1. Preparación de la EPS y del registro de calificación del procedimiento (RCP)
Toda EPS para ser calificada deberá estar escrita siguiendo los lineamientos de este Anexo B y del Capítulo 4 del Reglamento CIRSOC 304-2007, excepto que el procedimiento se pueda realizar de acuerdo con el artículo B.3. de este Anexo B. Tanto para la elaboración de la EPS como del RCP se pueden utilizar como modelo los formularios del Anexo VI del Reglamento CIRSOC 304-2007.
B.4.2.2. Variables esenciales
Cualquier cambio en una, o en algunas de las variables esenciales establecidas en la Tabla B.4.1., requerirá una nueva calificación de la EPS.
B.4.2.3. Métodos de ensayo
Para determinar la resistencia a la tracción y la calidad del perfil de soldadura que asegure una soldadura sana y con adecuada integridad estructural, para una determinada EPS, se deberán efectuar los siguientes ensayos:
(1) Ensayo de tracción de la sección completa (2) Macroataque
B.4.2.4. Posiciones de soldadura para los ensayos
Las posiciones para las soldaduras de producción y probetas de calificación estarán de acuerdo con el Capítulo 4 del Reglamento CIRSOC 304-2007. Las Figuras B.4.1., B.4.2. y B.4.3. adecuan dichas posiciones a los diseños particulares de soldaduras de barras de acero de este Anexo B.
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Anexo B - 18
Figura B.4.1. Posiciones de soldadura para la calificación de probetas en uniones a tope directas con JPC.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 19
Figura B.4.2. Posiciones de soldadura para la calificación de probetas en uniones a tope indirectas y de empalmes de yuxtaposición simples y dobles con juntas acampanadas o de filete.
Figura B.4.3. Posiciones para las soldaduras de filete.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 20
B.4.2.5. Preparación, tipo y cantidad de ensayos de calificación de una EPS
La calificación se deberá realizar de acuerdo con lo indicado en la Tabla B.4.2. En el caso de probetas de calificación para uniones en T con JPC se podrán utilizar juntas a tope directas con el mismo bisel que se utilizará en la producción o en el modelo de probeta indicado en la Figura B.4.4 (B). B.4.2.5.1. Probetas de soldadura para ensayo de tracción
(1) Uniones a tope directas y uniones en T: deberán tener un largo igual o mayor que 16d , siendo d el diámetro de la barra, con la soldadura ubicada en el centro tal como se indica en las Figuras B.4.4. (A) y (B) respectivamente.
(2) Uniones a tope indirectas: el largo indicado en (1) deberá ser incrementado adicionando el largo de la junta, tal como se indica en la Figura B.4.4 (C) y (D). El largo de las soldaduras deberá asegurar una capacidad total de carga al corte igual o mayor que 0,6 veces la capacidad de carga obtenida como el producto entre la mínima resistencia a la tracción especificada de la barra de acero y el área nominal de la misma.
B.4.2.5.2. Probetas para macroataque
(1) Uniones a tope directas y uniones en T: cada probeta deberá ser cortada mecánicamente en forma transversal a la dirección de la soldadura. La probeta deberá garantizar una completa visualización de la sección de soldadura, tanto de la raíz como de cualquier refuerzo o sobremonta, tal como se muestra en las Figuras B.4.4 (A) y (B).
(2) Uniones a tope indirectas: cada probeta deberá ser cortada mecánicamente en forma transversal de manera tal de garantizar una completa visualización de la sección de soldadura, tal como se puede observar en las Figuras B.4.4. (C) y (D).
B.4.2.5.3. Métodos de ensayo
(1) Ensayo de tracción: se efectuará de acuerdo con la norma IRAM-IAS U 500-102-2 y con lo indicado en el Capítulo 4 del Reglamento CIRSOC 304-2007.
(2) Ensayo de macroataque: las secciones correspondientes serán pulidas y luego atacadas con una solución adecuada que permita revelar en forma clara el perfil de soldadura. El ensayo se ejecutará de acuerdo con el Capítulo 4 del Reglamento CIRSOC 304-2007.
B.4.2.5.4. Criterio de aceptación para los ensayos de calificación de EPS
(1) Ensayo de tracción: la resistencia a la tracción deberá verificar un valor igual o mayor que el 125 % del límite de fluencia mínimo especificado para la barras de acero a ser soldadas.
(2) Ensayo de macroataque: la probeta será inspeccionada visualmente y será considerada no aceptada cuando las discontinuidades verificadas excedan los límites establecidos en los Capítulos 4 y 6, respectivamente, del Reglamento CIRSOC 304-2007 y en el Capítulo B.5. de este Anexo B.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 21
En las juntas a tope biseladas en V (1/2 V y V) se deberá verificar en la sección transversal con macroataque penetración completa.
Para juntas acampanadas y acampanadas en V se deberá verificar el tamaño de la soldadura (E) especificado para el diseño de la unión.
Para juntas de filete y diseños específicos del Reglamento CIRSOC 308-2007 se deberá verificar el tamaño de la soldadura (E) especificado para el diseño de la unión.
Tabla B.4.1. Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación de la EPS para SMAW, GMAW y FCAW
Cambios en variables esenciales del RCP que requieren recalificación
Soldadura por arco con electrodo revestido (SMAW )
Soldadura por Soldadura por
arco con alambre arco con alambre
macizo y
tubular
protección
gaseosa
(GMAW)
(FCAW)
1) Cambio en la clasificación del metal de aporte hacia una de mayor resistencia pero no en forma inversa
2) Cambio a un electrodo o tipo de protección no cubierto por las Tablas B.1.1 y B.1.2
3) Un cambio en el diámetro del electrodo:
4) Un cambio en la corriente de soldadura para cada diámetro:
5) Un cambio en la tensión de soldadura para cada diámetro:
6) Un cambio en el tipo de corriente, polaridad o modo de transferencia (solo GMAW)
7) Un cambio en la velocidad de soldadura
8) Cambio en el gas de protección 9) Un incremento igual o mayor que 25 %
o una disminución igual o menor que 25 % en el caudal de gas 10) Un cambio a una posición no calificada 11) Un cambio en el tipo de bisel 12) Un cambio en el diseño de la junta: (a) Una disminución en el ángulo del bisel > 5° (b) Una disminución en la apertura de raíz > 2 mm (c) Un incremento del talón > 2 mm 13) La eliminación, pero no el agregado, de un respaldo
X
X
X
X
X
X
Cualquier incremento
Cualquier incremento o disminución
Cualquier incremento
A un valor no recomendado por el fabricante del consumible
Incremento o disminución > 10%
Incremento o disminución > 10%
A un valor no
recomendado Incremento o
Incremento o
por el fabricante disminución > 7% disminución > 7%
del consumible
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 22
Figura B.4.4. Probetas de soldadura para ensayos de tracción para calificación de EPS.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 23
Figura B.4.4 (continuación). Probetas de soldadura para ensayos de tracción para calificación de EPS.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 24
Tabla B.4.2. Ensayos de calificación de Procedimientos (EPS)
Tipo de probeta para ensayo de calificación
Unión a tope directa con JPC, Figura B.4.4. (A)
Cantidad mínima de probetas a
ser ensayadas
2
Cantidad mínima de probetas
Ensayos de
tracción
Macroataque
Calificación para la producción
2
2
Figuras B1.1, B.1.4
y B.1.5.(D)
Unión en T, Figura B.4.4.
2
2
(B)
2
Figuras B.1.4. y
B.1.5. (D)
Junta a tope indirecta,
2
2
Figura B.4.4. (C)
2
Figuras B.1.2. (A) y
(B), Figuras B.1.3. y
B.1.5. (E)
Junta a tope indirecta,
2
2
Figura B.4.4. (D)
2
Figura B.1.3. (C)
Juntas de filete según las
2
-
Figuras B.4.3. y diseños
específicos indicados en
el Reglamento CIRSOC
308-2007
2
Figuras B.1.5. (A),
(B) y (C) y diseños
específicos indica-
dos en el Regla-
mento CIRSOC 308-
2007
B.4.3. CALIFICACIÓN DE HABILIDAD PARA SOLDADORES
B.4.3.1. Variables esenciales
La Tabla B.4.3. indica la validez para la producción de la calificación de habilidad realizada por un soldador así como el tipo y cantidad de probetas que se deberán aplicar para efectuar dicha calificación. La Tabla B.4.3. debe ser cumplimentada con las variables indicadas a continuación.
B.4.3.1.1. Generales
B.4.3.1.1.1. Metales base
La calificación de habilidad realizada con una barra de acero comprendida en las Tablas B.1.1. y B.1.2. será considerada válida para soldar cualquier otro acero indicado en dicha Tabla, no considerando la presencia de recubrimiento o teniendo el mismo recubrimiento utilizado en la calificación.
B.4.3.1.1.2. Procesos
El soldador deberá ser calificado para cada proceso de soldadura especificado en la EPS.
B.4.3.1.1.3. Material de aporte y medio de protección
El soldador que ha sido calificado con alguna de las combinaciones de material de aporte y medio de protección (gas) indicado en las Tablas B.1.1. y B.1.2. quedará habilitado para
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 25
la soldadura de cualquier otra combinación de aporte y protección, incluidos en dicha tabla, para el proceso utilizado en el ensayo de calificación.
B.4.3.1.1.4. Posición
Un cambio en la posición de soldadura para la cual el soldador no ha sido calificado requerirá una recalificación (ver Tabla B.4.3).
B.4.3.1.1.5. Diámetros de barra calificados
El soldador estará calificado para la soldadura de barras de diámetro igual o mayor que el utilizado en la calificación.
B.4.3.2. Posiciones de soldadura para los ensayos
Las posiciones para las soldaduras de producción y probetas de calificación estarán de acuerdo con el Capítulo 4 del Reglamento CIRSOC 304-2007. Las figuras B.4.1., B.4.2. y B.4.3. adecuan dichas posiciones a los diseños particulares de soldaduras de barras de acero de este Anexo B.
B.4.3.3. Preparación, tipo y cantidad de ensayos para la calificación de habilidad del soldador
B.4.3.3.1. Condiciones generales
Los ensayos de calificación descriptos en este Anexo B permiten determinar la habilidad del soldador para producir soldaduras sanas o aptas. La calificación se desarrollará siguiendo los requisitos escritos en un formulario de EPS y será registrada en un formulario de RCHS, tales como los sugeridos en el Anexo VI del Reglamento CIRSOC 304-2007.
Para la calificación del soldador, con probetas de soldadura realizadas con juntas a tope directas, la calificación podrá ser realizada mediante ensayo radiográfico (excepto cuando se utilice proceso GMAW con modo de transferencia cortocircuito) sin necesidad de ensayos de tracción y macroataque.
El tipo y cantidad de ensayos aplicables a la calificación de habilidad del soldador u operador de soldadura están indicados en la Tabla B.4.3.
B.4.3.3.2. Probetas de soldadura para ensayos de calificación de soldador
Las probetas de calificación deberán ser realizadas por el soldador de la siguiente forma:
(1) En unión a tope directa el soldador deberá realizar la soldadura de una probeta con junta biselada de penetración completa (JPC) por medio de procesos SMAW, GMAW o FCAW, tal como se muestra en la Figura B.4.5.(A). Se deberá utilizar el menor diámetro de barra que será aplicado en producción.
(2) Para unión a tope indirecta el soldador deberá realizar la soldadura de una probeta a tope indirecta con junta acampanada doble por medio de procesos SMAW, GMAW o FCAW, tal como se muestra en la Figura B.4.5. (B).
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 26
(3) En uniones T con JPC utilizando procesos SMAW, GMAW y FCAW el soldador efectuará la probeta que se muestra en la Figura B.4.5 (C).
(4) Para calificación en filete el soldador deberá realizar una probeta que consiste de una barra soldada a una chapa, tal como se muestra en la Figura B.4.5. (D). El soldador será calificado con el menor diámetro de barra y el menor tamaño de filete que se aplicará en producción.
B.4.3.3.3. Probetas de tracción
Para la calificación de soldador las probetas de tracción se efectuarán de acuerdo con lo indicado en el artículo B.4.2.5.1. de este Anexo B.
B.4.3.3.4. Probetas de macroataque
Para la calificación de soldador las probetas de macroataque se efectuarán de acuerdo con lo indicado en el artículo B.4.2.5.2. de este Anexo B.
B.4.3.3.5. Métodos de ensayo (tracción y macroataque)
Para la calificación de soldador los métodos de ensayo de tracción y de macroataque serán efectuados de acuerdo con lo indicado en el artículo B.4.2.5.3. de este Anexo B.
B.4.3.3.6. Ensayo de filete
El ensayo se efectuará cuando la probeta soldada alcance la temperatura ambiente. La barra será doblada en un ángulo igual o mayor que 30° respecto de su eje longitudinal. El doblado se puede realizar por un golpeado con martillo sobre la parte no soldada de la barra o utilizar una palanca por medio de la inserción de un tubo o caño en la barra para doblar ésta en forma manual o mecánica.
B.4.3.3.6. Criterio de aceptación para los ensayos de calificación de soldador
(1) Ensayo radiográfico: para que la calificación sea aceptada, la imagen radiográfica deberá estar de acuerdo con lo requerido en el artículo B.5.5. de este Anexo B.
(2) Ensayo de tracción: se deberá verificar lo indicado en el artículo B.4.2.5.4 (1) de este Anexo B.
(3) Ensayo de macroataque: se deberá verificar lo indicado en el artículo B.4.2.5.4 (2) de este Anexo B.
(4) Ensayo de doblado del filete: la barra doblada deberá verificar la ausencia de separación: (a) Entre pasadas individuales (b) En la línea de fusión entre la barra y el metal de soldadura (c) En la línea de fusión entre la chapa y el metal de soldadura (d) En la zona afectada por el calor (ZAC)
B.4.3.4. Reensayo
Se aplicará el mismo criterio indicado en el Capítulo 4, artículo 4.26. del Reglamento CIRSOC 304-2007.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 27
Figura B.4.5. Probetas para ensayos de tracción en sección completa y macroataque para la calificación de soldador.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 28
Tabla B.4.3. Calificación del soldador- tipo y cantidad de ensayos; juntas soldadas y posiciones calificadas para la producción
Ensayos de Calificación
Tipo y cantidad de ensayos
Tipo de Probeta junta para de ensayo soldadura
Cantidad de probetas de soldadura
Radiografía Tracción
Macroataque Doblado
A tope
Figura
2
2 (a)
1 (b)
1 (b)
–
directa
B.4.5. (A)
A tope
Figura
2
–
–
2
–
indirecta B.4.5. (B)
Unión en Figura
2
–
–
2
–
T com
B.4.5. (C)
JPC
Filete
Figura
2
B.4.5. (D)
–
–
–
2
Posición de soldadura para el ensayo
1G 2G 3G 4G 1G 2G 3G 4G 1G 2G 3G 4G 1F 1F (rotado) 2F 2F (rotado) 4F 5F
Juntas soldadas y posiciones calificadas
para la producción
Juntas a Juntas de Juntas a Juntas de
tope
Filete
tope
solape
directa y (Figuras indirectas (Figura
en T
B.1.5. (A), (Figura
B.1.3.)
(Figuras B y C)
B.1.2.)
B.1.1.,
B.1.4. y
B.1.5.(D))
F
F, H
F, H
F, H
F, H, V F, H, V
–
–
F, OH F, H, OH
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
F, H
–
F, H, V
F, H, V
F, H, V
F, H, OH F, OH
F, OH
F
F, H
F, H
F, H
–
–
F, H, V F, H, V
F, OH F, H, OH
F
F, H
F, H
–
F, H, OH
–
–
Todas
(a) Ensayo radiográfico (RI) no permitido para soldadura GMAW en modo de transferencia cortocircuito (GMAW-S) (b) Ensayo requerido para soldadura GMAW-S
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 29
B.5. FABRICACIÓN, INSPECCIÓN Y CONTROL DE CALIDAD
B.5.1. REQUERIMIENTOS GENERALES
Las pautas de fabricación, inspección y control de calidad de este Anexo B deberán seguir los lineamientos establecidos en los Capítulos 5 y 6 del Reglamento CIRSOC 304-2007.
Adicionalmente se remarcan aspectos de la ejecución de las soldaduras, cuando no es posible realizar una efectiva protección contra las contingencias climáticas. En tal sentido no se deberá realizar soldadura de producción cuando:
(1) La temperatura ambiente sea menor que – 18 °C
(2) El metal base a ser soldado se encuentre expuesto a humedad, por ejemplo bajo condiciones de lluvia o nieve.
(3) Para los procesos GMAW y FCAW la velocidad del viento sea mayor que 8 km / h .
La preparación del material base deberá verificar una superficie libre de suciedad, uniforme, sin fisuras, desgarres o cualquier otro tipo de discontinuidades o imperfecciones que pudieran afectar la calidad e integridad estructural de las uniones soldadas. Las superficies a ser soldadas y las adyacentes a la soldadura deberán estar libres de óxido, laminillo, escorias, suciedad, humedad, aceites y grasas o cualquier otro contaminante que pudiera alterar la calidad de la soldadura, producir humos no permitidos o con niveles que excedan los límites permitidos. No será necesaria la eliminación de materiales de recubrimiento de espesores delgados, tales como: inhibidores, galvanizado o compuestos antiadherentes.
B.5.2. DESVIACIONES PERMITIDAS EN EL MONTAJE O PRESENTACIÓN DE LAS UNIONES DE BARRAS UTILIZADAS EN ESTRUCTURAS LIVIANAS
B.5.2.1. Alineación
En las uniones a tope directas, los biseles de las juntas deberán ser alineadas de manera de evitar excentricidades. En consecuencia se deberá verificar, en función del diámetro de barra (d) una desalineación menor o igual que:
(1) 3 mm para d 32 mm (2) 5 mm para 32 mm> d 40 mm (3) 6 mm para 40 mm > d 57 mm
Para las uniones a tope indirectas, con chapa o planchuela de empalme, la separación entre barras deberá ser igual o menor que 20 mm, tal como se muestra en la Figura B.1.2. (A).
En uniones de solape o yuxtaposición indirecta, (ver la Figura B.1.3. (B)), la separación entre la barra y la chapa, o planchuela de empalme, será menor o igual que 0,25 d pero menor o igual que 5 mm.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 30
Las soldaduras que se efectúen en la parte curva de una barra doblada en frío deberán ser iniciadas y terminadas a una distancia mayor o igual que 2 d desde los puntos de tangencia formados por la curvatura de la barra, tal como se muestra en la Figura B.5.2.
B.5.3. CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA LAS SOLDADURAS DE PRODUCCIÓN
Además de las consideraciones generales de los Capítulos 5 y 6 del Reglamento CIRSOC 304-2007, aplicables a este Anexo B, de los perfiles o Figuras de soldadura aceptables y no aceptables de la Figura 5.4.(A) y (B) del Capítulo 5 del CIRSOC 304-2007 para juntas de filete y los que se muestran en la Figura B.5.1. (A) y (B) de este Anexo B para juntas a tope, deberán tenerse en cuenta los siguientes criterios de aceptación en relación con la inspección visual de la soldadura:
(1) No deberá presentar indicaciones de fisuras.
(2) La sobremonta o refuerzo deberá ser menor o igual que 3 mm.
(3) El tamaño de las socavaduras será menor o igual que 1 mm.
(4) Se deberá verificar que exista fusión entre el metal base y el metal de soldadura.
(5) Todos los cráteres deberán ser completados hasta alcanzar el tamaño de soldadura especificado en la EPS.
(6) La suma de los diámetros de porosidad en juntas acampanadas y de filete será menor o igual que 10 mm en un largo de soldadura de 25 mm pero menor o igual que 14 mm en un largo de soldadura de 150 mm.
B.5.4. TAMAÑO DE LA SOLDADURA
El tamaño o penetración de la soldadura (E) deberá ser igual o mayor que el especificado en la EPS. El largo de la soldadura que mantiene el tamaño especificado deberá ser igual o mayor que el largo especificado. Cualquier tramo de la soldadura (incluidos arranques y terminaciones) que no tengan el tamaño especificado no será contabilizado en el largo de la soldadura.
B.5.5. INSPECCIÓN RADIOGRÁFICA (RI)
Cuando en uniones a tope directas con JPC se requiera inspección RI, la medida máxima de la porosidad individual aceptada, o de una discontinuidad de fusión (inclusión de escoria) o de la suma de dichas discontinuidades, no excederá lo establecido en la Tabla B.5.1.
La inspección RI se deberá realizar de acuerdo con lo indicado en el Capítulo 6 del Reglamento CIRSOC 304-207. Los requerimientos de los indicadores de calidad de imagen para aplicación de RI en soldadura a tope de barras son los correspondientes a la Tabla B.5.2.
Por su parte en las Figuras B.5.3. y B.5.4. se muestra la ubicación típica de la fuente para RI y la película, respectivamente, en la inspección de la soldadura de barras a tope.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 31
Tabla B.5.1. Criterio de aceptación para ensayos radiográficos (RI) (1)
Diámetro de barra, d ( mm)
25 d < 30
Suma de discontinuidades (mm)
5
Discontinuidad individual (mm)
3
30 d 32
6
3
32 > d 36
6
5
36 > d 40
8
5
40 > d 57
11
6
(1) El criterio de aceptación para barras con diámetro < 25 mm deberá ser establecido en las
especificaciones de contrato
Figura B.5.1. Esquemas o perfiles de soldadura para juntas a tope de barras.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 32
Tabla B.5.2. Requerimientos del ICI tipo agujero
Diámetro nominal de la barra, mm
10 >10 12 >12 16 >16 20 >20 22 >22 25 >25 < 32 32 36 >36 50 >50 57
Lado de la fuente
Denominación
Agujero esencial
12
4T
15
4T
15
4T
17
4T
20
4T
20
4T
25
4T
30
2T
35
2T
40
2T
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 33
Figura B.5.2. Mínima distancia entre soldaduras de una barra curvada en frío.
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 34
Figura B.5.3. Ubicación de la fuente RI.
Figura B.5.4. Ubicación de la película.
Reglamento CIRSOC 304
Anexo B - 35
Reglamento Argentino para la Soldadura de Estructuras en Acero
Anexo B - 36
INTI
INSTITUTO NACIONAL DE TECNOLOGÍA INDUSTRIAL
CIRSOC
CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE LOS REGLAMENTOS NACIONALES DE SEGURIDAD PARA LAS OBRAS CIVILES
Ver+/-
