9.

Procedimiento de soldadura
y calificación del soldador

CAPITULO IX
9.1. Introducción

◼ Un procedimiento de soldadura detalla las etapas como una

junta soldada debe ser realizada.

◼ También da valores o rangos de valores para todas las

variables controlables en el proceso y especifica todos los
materiales a ser usados.

◼ A menudo, todos los trabajos de soldadura requieren de un

procedimiento de soldadura.

◼ Es común que el contrato de soldadura requiera de

especificaciones o procedimientos escritos o estándares.
Propósito de la sección

◼ Definir los procedimientos específicos de soldadura,

incluyendo sus tipos, documentación y aplicación.

◼ Explicar la calificación del proceso específico de

soldadura.

◼ Definir circunstancias cuando ciertas partes de la

especificación requiere recalificación (variables
esenciales y no esenciales).
9.2. Especificación del procedimiento de
soldadura (WPS)

◼ El propósito del procedimiento específico de

soldadura es definir y documentar los detalles que
serán utilizados en materiales y partes específicas
de la soldadura.

◼ Muchas empresas preparan manuales de

aseguramiento de la calidad que establecen la
responsabilidad para la preparación, revisión, y
aprobación de los procedimientos de soldadura que
serán usados, aunque no son ordinariamente
incluidos en ese manual.
 Contenido de las especificaciones de los
procedimientos de soldadura (WPS)

◼ Deben ser elaborados en concordancia con el contrato o

requerimientos de compra.

◼ La información debe ser suficientemente detallada para asegurar

que la soldadura cumplirá con todos los requerimientos de
códigos aplicables.

◼ Los tópicos que se describen a continuación son los más

comunes y generalmente esenciales en especificaciones de
procedimientos de soldadura.

◼ La lista está dada para guiar al inspector de soldadura en la

revisión de los procedimientos de soldadura
Responsabilidad

◼ La generación del procedimiento de soldadura es

responsabilidad del fabricante o contratista.

◼ No es directamente responsabilidad del inspector.

◼ El inspector se limita a verificar que los

procedimientos especificados estén calificados y la
soldadura se ejecute acorde con los procedimientos
aplicables.
Revisión de la especificación del procedimiento de
soldadura

◼ Cuando el inspector de soldadura ejecute la revisión

del proceso puede utilizar el siguiente checklist:

1. Alcances: De los tipos de soldadura, materiales y

especificaciones claramente establecidas
2. Metales de base y especificaciones aplicables: ¿Son
confiables los materiales especificados? Ya que debieran
ser especificados por su composición química. El
procedimiento debe indicar que condición debe tener el
metal base antes de la soldadura, limpieza,
precalentamiento, etc.
Procesos de soldadura
- Shielded Metal Arc Welding (SMAW) : Arco manual
eléctrico.

- Gas Tungsten Arc Welding (GTAW – TIG)

Soldadura TIG.

- Gas Metal Arc Welding (GMAW) Soldadura al arco con

gas de protección

- Submerged Arc Welding (SAW) Arco sumergido.

- Oxyfuel Welding : Soldadura oxígeno-combusti-ble

- Brazing : Soldadura fuerte

3. Proceso de soldadura: ¿Qué proceso de soldadura será
usado?

4. Tipo, clasificación y composición del metal de aporte: El

procedimiento debe claramente indicar el nombre, la
composición, tipo, o clasificación del material de aporte.
También indicar los tamaños de electrodos de acuerdo al
espesor del material en diferentes posiciones de soldeo.
Otro caso es el tratamiento que deben tener algunos
electrodos (como por ejemplo los de bajo nivel de
hidrógeno que hayan sido expuestos a la atmósfera). En
los procedimientos específicos se debe indicar la
temperatura a la cuál se deben mantener en horno para
que remuevan su la humedad o no la absorban.

5. Tipo o rango de corrientes: ¿Qué tipo de corriente debe

ser usada?, algunos electrodos trabajan tanto en DC como
AC. También la polaridad debe ser especificada.
6. Requerimientos de calificación de soldadores: El procedimiento
específico puede designar los requerimientos de calificación del
soldador u operario de soldadura. Todas las especificaciones de
calificación deben ser expuestas.

7. Diseño y tolerancias de juntas: Detalles permisibles de diseño y

secuencia de fabricación de la junta . El uso de esquemas de
sección transversal que muestren el espesor del material,
detalles de la junta, referencias a diseños estándar o
especificaciones típicas.

8. Preparación de juntas y limpieza de superficies a ser soldadas:

¿Qué métodos pueden ser usados para preparar las juntas? Los
métodos de preparación tales como oxicorte , electrodo de
carbón, plasma, etc debieran ser especificados.
Diseño de junta y tolerancias
Limpieza de la junta
1. Tack welding (Elemento soldado de respaldo)

2. Detalles de la junta de soldadura: Los detalles para diferentes

posiciones de soldeo, la distribución de los pases, el espesor de
cada pase y el diámetro correspondiente a cada pase y limitaciones
del electrodo son factores que debieran ser mencio-nados

3. Posiciones de soldeo: ¿En qué posiciones se ejecutarán las

soldaduras?

4. Temperaturas de precalentamiento y de interpase: Se debieran dar

a conocer los límites de las temperaturas de precalentamiento y de
interpase, así como su tiempo de aplicación.

5. Peening : Alivio de tensiones por impacto mecánico.

6. Calor aplicado (Heat Input) : En las aleaciones tratadas

térmicamente y en los aceros inoxidables, el calor aplicado
 durante el proceso de soldadura no debe calentar las
zonas adyacentes y producir temperaturas sobre
ciertos límites. Para controlar esto, debe haber
especificaciones de precalentamiento, temperatura
entre pases, amperaje, voltaje, velocidad de soldeo.

7.- Preparación de la raíz en uniones soldadas por

ambos lados. En las juntas que se ejecutan por
ambos lados, se debe describir la raíz de la primera
y cómo prepararla para la aplicación del cordón por
el otro extremo, esto incluye desbaste, corte,
tolerancias, etc.(back o backing)

8.- Remoción de las secciones soldadas a ser

reparadas: ¿Qué métodos debieran ser usados para
remover la soldadura en zonas de reparación?
10.-Reparación de soldadura: Se debieran proponer los
detalles de los métodos y procedimientos de reparación
de soldadura que pudieran diferir de los métodos
estándar.

11.-Examinación: ¿Qué tipo de examinación se ejecutará en

cada junta soldada?, que pueden incluir radiografía,
partículas magnéticas, ultrasonido, tintes penetrantes, u
otros métodos.

12.-Tratamiento post soldadura: ¿Qué tratamiento térmico se

ejecutará para aliviar esfuerzos en la soldadura?. Debe
incluirse una completa descripción, esquemas, dibujos
o documentos de referencia.
Aplicación del peenig
13.-Marcaje: Algunos códigos requieren que los soldadores
realicen marcas de identificación a algunas juntas para
mantener un registro de ellas. Estas marcas se deben
ejecutar con elementos que no afecten o rayen el
material de soldadura o metal base

14.-Registros: Debieran ser detallados qué registros se

requieren y qué datos deben incluirse.

15.-Muestras del procedimiento específico de soldadura (Ir al

escritorio WPS-PQR)
Marcaje
9.3.Calificación del procedimiento de soldadura

◼ El propósito de la prueba de calificación del procedimiento de

soldadura es demostrar que los materiales y métodos
prescritos en él producirán juntas de propiedades mecánicas
acorde con los requerimientos.

◼ Existen cuatro etapas en la calificación del procedimiento de

soldadura: preparación y confiabilidad de las muestras de
soldadura, pruebas de probetas representativas, evaluación
de la preparación en general y aprobación (si los resultados
son favorables). Estas cuatro etapas requieren de los
siguientes detalles:
Preparación de las juntas de ensayo para
calificación del procedimiento

◼ Los ensambles de prueba usualmente poseen una

junta representativa en el medio. El tamaño, tipo y
espesor son relacionados al tipo y espesor del
material a ser soldado en producción. Los detalles de
materiales y soldaduras están gobernados por el
procedimiento específico (Código o estándar)
Ensayos de calificación de procedimiento de
soldadura
◼ Las pruebas específicas y la examinación son realizadas a
juntas simples. El tipo y número de probetas a ser removidas
para ensayos destructivos dependerán de las especificaciones
particulares.

◼ Tales ensayos incluyen: tracción, doblado, rotura, rotura de

filete, etc. A menudo exámenes no destructivos pueden ser
aplicados. El inspector de soldadura debiera asegurarse que
los registros muestran como la calificación del procedimiento
será ensayado.
Evaluación de los resultados de los ensayos

◼ Los resultados de los ensayos para una

calificación del procedimiento específico, con los
registros de la preparación de la junta, soldadura
y ensayos, deben estar disponibles para la
revisión.

◼ Estos resultados serán analizados por el inspector

responsable para determinar si se cumplen los
requerimientos.
Aprobación de ensayos de calificación y
especificaciones del procedimiento.
◼ Como regla, el agente de inspección o representante debe
aprobar los ensayos de calificación del procedimiento, y los
resultados de estos ensayos obtenerse antes de iniciar la
producción.

◼ La calificación se da sólo si se han completado y aprobado

todos los ensayos requeridos.

◼ La evidencia documentaria debe estar disponible y demostrar

que las juntas están aprobadas, de ser posible el inspector de
soldadura debe presenciar todas las pruebas.

◼ En cualquier momento durante el proceso de calificación, el

inspector de soldadura puede solicitar recalificación.
Ensayos Destructivos
Requerimientos de calificación según códigos.

◼ AWS D1.1 Structural welding Code-Steel, Documenta un sólo

concepto, definido como juntas precalificadas de soldadura.
Tanto el diseño, habilidad del soldador y técnicas de soldadura
son fijados en este código. De ser el caso, el uso de
procedimientos no descritos en este, deberán ser nuevamente
actualizados.

◼ ASME Boiler and Pressure Vessel Code – Section IX. Cubre la

soldadura de recipientes a presión. Cualquier soldadura
ejecutada con este código debe haber sido calificada según lo
estipulado en ASME section IX “Welding and brazing
Qualifications”. También aplica lo estipulado en ASME B31.1,
Code for Power Piping.
◼ ASME Section IX, a diferencia de AWS D1.1, requiere ensayos
de calificación de procedimientos de soldadura, Cubre tanto
soldadura como soldadura fuerte. La documentación de
calificación consiste de Especificaciones del procedimiento de
soldadura (Welding Procedure specification QW-482) y de
registros de calificación de procedimiento (Procedure
Qualification record QW-483)

◼ API 1104, Standard for welding Pipelines and Related facilities:

que se refiere a la soldadura de ductos de petróleo y otros
equipos relativos, El estándar describe como debe ser
calificado cada procedimiento de soldadura. Cada cambio de
un procedimiento calificado re-quiere de nuevos ensayos.
Responsabilidades del inspector de soldadura
◼ Calificación del procedimiento de soldadura: Antes de
cualquier producción, el inspector debe verificar que los
procedimientos han sido establecidos, y que estos son
capaces de producir una soldadura de la calidad requerida. De
ser posible, el inspector debiera asistir a todos los ensayos.

◼ Inspección de soldadura: Debe tener en mente que el aprobar

un ensayo de calificación no asegura la aplicación óptima del
procedimiento. La inspección adecuada es necesaria para
verificar que el procedimiento está siendo utilizado. Una vez
que los procedimientos han sido revisados y se encuentran
aceptables, la labor consiste en asegurase de que la
producción de soldadura se realice de acuerdo a estos.
9.4. Calificación del soldador

◼ Los ensayos de calificación de soldadores determinan la

habilidad de los soldadores, operarios soldadores, y de
soldadura fuerte, para producir procesos de soldeo
aceptables.

◼ El fabricante, el contratista, montador y propietarios, son

responsables por la calidad de su trabajo. Deben establecer
programas que aseguren la calidad según las
especificaciones.
Ensayos de calificación

◼ Las pruebas de calificación de rendimiento ayudan a

obtener la probabilidad de contar con soldaduras
satisfactorias en productos finales.

◼ Aunque las pruebas demostrarán que los operarios y

soldadores son capaces de producir juntas soldadas
aceptables, no indican si el personal producirá lo mismo
en condiciones diferentes.

◼ Los ensayos para este efecto son similares en diversos

códigos y estándares, Los tipos más comunes son:
soldadura de planchas y elementos estructurales, de
tuberías, de planchas delgadas y soldadura fuerte.
Soldadura de planchas y elementos estructurales

◼ Solicitan que los operarios y soldadores ejecuten uno

o más probetas de ensayo en planchas o tuberías de
acuerdo a los requerimientos de calificación.

◼ Cada muestra es probada de una manera específica,

a menudo mediante ensayos no destructivos y
destructivos.

◼ Los requerimientos indican el espesor del material y

las posiciones de soldeo para ejecutar las probetas.
Posiciones en planchas de prueba
Soldadura de ranura a tope
Posiciones en planchas de prueba
Soldadura de filete
Soldadura de tuberías

◼ Los requerimientos de calificación difieren del anterior

principalmente por el tipo de ensamble y posiciones. La
mayor diferencia en el soldeo de tuberías es que
prácticamente no hay acceso a la raíz, requiriendo el uso
de anillos e insertos.

◼ Sin embargo el procedimiento requiere el conocimiento de

soldeo de planchas y elementos estructurales.

◼ Para simular las dificultades durante el proceso de

producción, los ensayos utilizan probetas de tubos, que
deben ser soldadas en diferentes posiciones, en las
cuales se calificará al soldador.
Soldadura de planchas delgadas

◼ Requiere especial conocimiento debido a lo delgado de

las paredes, lo que hace que se funda rápidamente,
resultando en quemaduras o agujeros en el punto de
unión.

◼ El ensayo de calificación examina la habilidad del

personal para evitar estos efectos. Se anota que todos los
códigos limitan el mínimo de espesor de plancha.

◼ A menudo, el espesor de la prueba coincide con el

espesor a ser producido.
Unión a tope
Posiciones de tubería de prueba
Soldadura a tope
Soldadura Fuerte

◼ Los ensayos consisten a menudo en lograr

algunos tipos de ensamble que serán ejecutados
de manera similar a aquellos durante la
producción.

◼ La evaluación de estas pruebas incluyen

normalmente pruebas de esfuerzo a las
secciones transversales.
Posiciones de soldeo y soldadura fuerte.
◼ Las pruebas de calificación de soldadores usualmente
deben ser hechas en las posiciones más dificultosas que
se encuentren durante la producción, así el trabajo de
producción involucre otras posiciones.

◼ La calificación en posiciones más dificultosas califica al

personal en las de menor dificultad.

◼ Asimismo, la calificación en ranura, califica al soldador en

la misma posición para filete.

◼ Es el código el que delimita las posiciones en producción

para aprobar los ensayos.
Ensayos de calificación de soldadura y soldadura fuerte

◼ Todos los códigos y especificaciones han definido las reglas para

calificar la soldadura y soldadura fuerte, generalmente utilizando
los ensayos de doblez de probetas en conjunción con otros tales
como radiografías.

◼ Generalmente a estos ensayos se le agrega aquellos

correspondientes a corte y revisión de la penetración entre los
componentes de la junta.

◼ Otras propiedades tales como la tracción, y esfuerzo de rotura

usualmente no son especificados en la califica-ción del soldador.
 Repetición de las pruebas
◼ Algunas de las circunstancias que justifican la
repetición de las pruebas de calificación del soldador
son:
❑ Fallas en las pruebas iniciales
❑ Un cambio significativo en el procedimiento específico.
❑ Cuando el soldador ha dejado de ejecutar procesos
particulares de soldadura durante un período entre tres a
seis meses
❑ Existen razones para cuestionar el buen desempeño del
soldador u operario de soldadura.
◼ Se debe uno remitir al procedimiento o código
específico para decidir la repetición de las pruebas.
Requerimientos de calificación según códigos.

◼ AWS D1.1 Structural welding Code-Steel, requiere que todos

los soldadores, operadores de soldadura, que sean empleados
bajo este código, hayan calificado de acuerdo a los ensayos
indicados en la sección 4. Estas pruebas a menudo son
administradas por el inspector de soldadura.

◼ ASME Boiler and Pressure Vessel Code – Section IX.

Especifica que sólo los soldadores y operarios de soldadura
calificados de acuerdo con este código, pueden participar en el
proyecto. Generalmente se refiere al uso de ensayos de doblez
para calificar. La calificación prevalece mientras el soldador
permanezca con su empleador y haya usado los
procedimientos durante un período de seis meses.
◼ API 1104, Standard for welding Pipelines and Related
facilities: Incide mayormente en el examen visual y
ensayos destructivos, opcionalmente incluye examen
radiográfico, para calificar a los soldadores u operarios de
soldadura. Desde que el estándar se refiere
principalmente a tuberías, los ensayos se realizan
exclusivamente en ellas. No existen limitaciones para las
personas que realizan las pruebas, a excepción del
radiólogo. El propietario, a través del inspector de
soldadura, es requerido para que lleve a cabo el registro
de las calificaciones y también es responsable de
mantenerlos.
9.5. Revisión del capítulo

◼ El inspector de soldadura está involucrado en la

calificación de los procedimientos de soldadura y de los
soldadores.

◼ Es responsable y supervisión de las pruebas, revisión de

la documentación y si las calificaciones son aplicables y
precisas.

◼ Es responsable de supervisar el proceso de soldadura

de acuerdo al. procedimiento calificado