5 pasos para codificar con éxito la soldadura

La fabricación de metal tiene muchas partes móviles. Cuanto más complejo se vuelve un proyecto, más partes móviles tiene, incorporando una variedad de oficios y profesionales calificados: mecánicos, revestimientos, diseñadores, ingenieros, arquitectos. La cantidad de variables que deben tenerse en cuenta para lograr un proyecto de fabricación exitoso, estructuralmente sólido y seguro puede ser realmente alucinante.

En opinión de Paul Cameron, esta es exactamente la razón por la que existen los códigos de soldadura. "Tener la documentación correcta para respaldar su soldadura ayuda a proteger al fabricante", dijo. "Cuando se trata de trabajo a nivel de código, si algo sale terriblemente mal con un componente soldado, la gente acudirá a su taller de soldadura para averiguar cómo ocurrió la falla. Es posible que descubran que no saben cómo soldó un componente determinado". componente, porque no tiene procedimientos de soldadura documentados. Toda esa documentación protege al fabricante cuando las cosas salen mal". Esto se aplica a cualquier código, ya sea de la Sociedad Estadounidense de Soldadura (AWS), la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME), el Instituto Estadounidense del Petróleo (API) o cualquier otro lugar.

Cameron habla por experiencia. Es inspector de soldadura certificado (CWI) y técnico de pruebas no destructivas en Braun Intertec Corp., Rochester, Minnesota. Viaja por el país y audita operaciones grandes y pequeñas para garantizar que se mantenga la calidad de la soldadura y, no menos importante, los requisitos establecidos por el se cumple el código de soldadura. Entonces, ¿qué pueden hacer los gerentes de taller para garantizar que su operación de soldadura a nivel de código esté protegida? Cameron detalló cinco pasos esenciales.

Cameron recordó una visita reciente al taller donde los soldadores recibieron trabajos con la documentación típica. Los documentos parecían estar completos, pero una especificación causó problemas. Exigió que cuando los trabajadores suelden un grado específico (en este caso, A992 Grado 65), usen un electrodo específico de 80 KSI. Los gerentes del taller de soldadura pensaron que el requisito era razonable, por lo que enviaron esos documentos con el trabajo al piso, y eso fue todo. El problema era que, dado que los soldadores recibían una viga estructural tras otra para este proyecto, no tenían forma de saber qué grado de material estaban soldando en realidad.

"La operación necesitaba instituir alguna forma que permitiera a los soldadores identificar el material", dijo Cameron.

Los soldadores de este taller fabuloso hablaban varios idiomas, por lo que los gerentes no querían depender de una identificación escrita. Tampoco querían que la identificación se cayera a medida que el haz bajaba por el suelo de la planta. La tienda optó por una solución sencilla. En el muelle de recepción, los trabajadores verificaron el grado y pintaron con aerosol una marca naranja en el material de grado 65. Cuando los soldadores vieron pintura en aerosol naranja, supieron que tenían que usar un electrodo específico.

Cameron aclaró que las mejores prácticas de comunicación se aplican a todas las operaciones de soldadura, no solo a aquellas que realizan trabajos a nivel de código. Sin estos fundamentos de comunicación, a un taller de soldadura le resultará difícil tener éxito, incluso si emplea soldadores con todas las calificaciones bajo el sol.

"Muchos talleres de soldadura dicen que tienen soldadores certificados, pero en realidad no es así", dijo Cameron. "No están tratando de engañar a nadie; simplemente no saben lo que significa el término".

Un "soldador certificado" no debe estar certificado por el empleador del soldador sino por un tercero. Independientemente de dónde provenga la certificación, los soldadores deben cumplir con los requisitos y el tercero proporciona la documentación para probarlo.

"Además, la industria tiene diferentes certificaciones para códigos específicos, posiciones, diámetros de tubería, espesores de material", agregó Cameron. "Hay muchos detalles. Si dice que es un soldador certificado, sé que está certificado en cualquier cosa que la documentación de terceros me diga que puede hacer. Pero, ¿puede soldar lo que necesito que suelde? Si es no en esa documentación, realmente no lo sé. Tal vez esté certificado en soldadura por arco de metal blindado [SMAW o revestido], pero el trabajo requiere soldadura por arco con núcleo fundente [FCAW]".

Las juntas biseladas acampanadas son comunes en la fabricación estructural. Pero para el trabajo a nivel de código, los soldadores deben estar calificados para soldar esta geometría de unión.

La gran mayoría de los soldadores de nivel de código en América del Norte no están certificados por un tercero. En cambio, son "soldadores calificados". Es decir, su empleador o sindicato los prueba y los califica para realizar procesos, posiciones y espesores específicos, según lo determina el código de soldadura que se exige en los documentos del contrato.

La jerga puede ser confusa y puede generar documentos contractuales imprecisos. "A menudo veo documentos de contrato que indican que el trabajo debe ser realizado por soldadores certificados para AWS D1.1. Si lo dijeran en serio, sería una propuesta costosa. Casi siempre, quieren decir que quieren soldadores calificados para AWS D1.1. "

"A menudo me llaman a un taller de soldadura para que cumpla con el código", dijo Cameron. "Escucho cosas como, 'Mi cliente nunca antes solicitó un procedimiento de soldadura y ahora quiere uno. ¿Qué pasa?' Luego pregunto: "Bueno, ¿qué código especificó el cliente en los documentos del contrato? ¿Está soldando a AWS D1.1, o tal vez D1.3?" Luego me dicen que no tienen una copia del código".

Luego, Cameron vuelve a los documentos del contrato y ve la frase: "Soldadura según AWS D1.1, revisión actual".

"Eso significa que todo tiene que cumplir con ese código", dijo Cameron, "y me refiero a todo. Eso incluye el registro de prueba de calificación del soldador (WQTR), el registro de calificación del procedimiento (PQR) y la especificación del procedimiento de soldadura (WPS)".

En códigos de soldadura comunes como AWS D1.1 y otros, un registro de calificación de procedimiento (PQR) debe respaldar una especificación de procedimiento de soldadura (WPS).

Como explicó Cameron, un WPS puede usar un PQR que ha sido desarrollado, probado y probado como un proceso sólido. Es muy específico e implica un proceso de soldadura en particular, consumibles, velocidad de alimentación de alambre, voltaje, corriente, velocidad de desplazamiento de cada pasada de soldadura y más.

El PQR muestra los detalles de la prueba de soldadura y los resultados de inspección subsiguientes, como los resultados de las pruebas destructivas y no destructivas de los cupones de prueba. "Hacemos pruebas para asegurarnos de que la soldadura cumpla con la resistencia máxima a la tracción mínima del material base", dijo Cameron. El WPS se escribe utilizando los datos de prueba del PQR, lo que le da al soldador un rango para los parámetros registrados en el PQR (como ±10 por ciento de la alimentación de alambre del PQR, ±7 por ciento de voltaje, recorrido, etc.).

Alternativamente, la WPS puede considerarse precalificada. ¿Cómo puede saber si un trabajo puede usar un WPS precalificado? "Depende del código", dijo Cameron, "y cada código le brinda parámetros específicos a seguir. Por ejemplo, un procedimiento puede precalificarse solo si está usando un material específico, soldando en una posición específica, una unión de soldadura específica geometría, en estas posiciones, progresiones, corrientes y voltajes. Si permanece dentro de todos esos parámetros, puede escribir un WPS sin probar un PQR. Pero si un parámetro está fuera [lo que especifica el código para un WPS precalificado], tiene hacer una prueba física".

Un taller podría tener soldadores increíblemente talentosos, capacitados y probados para cumplir con los altos estándares de la empresa. La capacitación y las pruebas de soldadores específicas de la empresa pueden ser una gran cosa. Pero aún no protegen una operación de soldadura si esas pruebas de soldador no cumplen con el código y siguen un WPS específico.

Si un WPS no puede precalificarse, necesita un PQR basado en una prueba física, como una prueba de flexión.

"Las empresas con pruebas de soldadura a menudo pasan por alto el hecho de que, para realizar la soldadura [a nivel de código] específica que solicita el cliente, nuestros códigos requieren pruebas muy específicas. Podría ser una prueba de unión a tope en 3/8 o 1 pulgada". . placa, o tubería de 12 pulgadas", dijo Cameron. "En primer lugar, los soldadores tendrían que hacerlo en una posición específica. Una vez que hayan pasado la prueba en esa posición, se les permite soldar solo en las posiciones calificadas. Pero no estarían calificados para soldar en otras posiciones que la prueba en particular no calificó".

Los soldadores pueden pasar esa prueba de soldadura de ranura horizontal en una placa de 3/8 de pulgada de espesor. "Luego entro al taller y los encuentro soldando en posición vertical hacia abajo. Eso no estaría permitido", dijo Cameron. "Es fácil hacer una soldadura que luzca bien en esa posición, pero es posible que no obtenga la calidad que desea". Muy a menudo realiza una prueba destructiva en una soldadura de aspecto hermoso hecha en la posición vertical hacia abajo, "y obtengo una soldadura falla tras falla tras falla".

La gravedad hace que la posición de soldadura vertical hacia abajo sea engañosa. El metal fundido viaja hacia abajo rápidamente, lo que significa que la pistola de soldar también debe viajar rápido. "Mucha gente no lo hace correctamente", dijo Cameron. "Lo hacen lentamente y comienzan a usar la pistola de soldar como una pistola de calafateo, aplicando capas pero sin fusionarse con la pasada anterior de ninguna manera".

Cameron ve problemas similares de calificación de soldadores cuando se trata del grosor del material. Si un soldador está calificado según AWS D1.1, eso es genial, pero también significa que él o ella puede soldar solo un rango de espesor específico, a partir de 0,125 pulgadas. -trabajo nivelado] en láminas de metal calibre 12 y 16".

Si los soldadores necesitan realizar soldaduras a nivel de código en material más delgado, "deben estar calificados para AWS D1.3, que es el código estructural para láminas de metal". Cameron agregó que, idealmente, esto debería especificarse en los documentos del contrato.

Otro problema común de calificación de soldadores tiene que ver con la geometría de la junta de soldadura. Como explicó Cameron, "digamos que un soldador está calificado para soldar soldaduras de ranura en la posición plana, así como soldaduras de filete en la posición plana y horizontal. Eso abarca bastante de lo que se hace en un taller de fabricación típico".

Eso es genial, pero luego ves a un trabajador soldando un trozo de tubo cuadrado. El tubo está de costado, paralelo a la placa base debajo. Ese tubo cuadrado tiene esquinas redondeadas, lo que produce una geometría de junta de soldadura de ranura biselada acampanada entre la placa y el tubo. "A menudo entro a la tienda y veo esto", dijo Cameron. "Las personas que los sueldan a menudo no están calificadas para ese puesto".

El punto final de Cameron sobre la calificación del soldador: no se olvide del registro de continuidad. "Cuando pasa una prueba de calificación de soldador, esa prueba generalmente es buena para la eternidad, siempre y cuando continúe soldando con ese proceso o nunca pase más de seis meses sin soldar con ese proceso".

Considere a alguien que se transfiere del taller, donde realizó la soldadura por arco metálico con gas (GMAW), al campo, donde usa exclusivamente SMAW. Luego regresa al trabajo de la planta más de seis meses después. Esa persona tendría que ser recalificada.

"Puede ser un récord simple", dijo Cameron. "No necesita hacerlo más complicado de lo que debe ser. En el pasado, usé una hoja de cálculo simple, con el nombre de los soldadores en un eje y el proceso de soldadura en el otro: GMAW, FCAW, gas tungsteno soldadura por arco, etc.”.

Cada cinco meses caminaba al piso para verificar que cada soldador estuviera realizando procesos para los cuales estaba calificado, luego registraba la fecha. Lo imprimía, lo firmaba y lo escaneaba como PDF y lo archivaba electrónicamente, para poder acceder a él con unos pocos clics del mouse.

Piense en un trabajo de soldadura a nivel de código como un taburete de tres patas, con los requisitos del cliente como asiento. Una pierna es el PQR, que califica el procedimiento. El otro es el WPS, que instruye al soldador. El último tramo es el WQTR.

Piense en el registro de continuidad como el piso. Esto prueba que todos los soldadores siguen estando calificados. Si el piso no es sólido (es decir, el registro de continuidad está incompleto o no existe), todo el taburete se vuelve inestable.

Muchos trabajadores que ingresan a la fabricación de metales aprenden a través del conocimiento tribal. Pregúntele a un operador de prensa plegadora, a un operador de máquina de corte por plasma oa cualquier otro especialista en fabricación y probablemente le dirán que aprendieron haciendo, ya sea solos o siguiendo a alguien con más experiencia. Las técnicas específicas no están escritas.

Los soldadores también aprenden haciendo, pero cuando se trata de trabajo a nivel de código, esos procesos están bien documentados. Los CWI y los gerentes de soldadura que leen los libros de códigos también conocen la nomenclatura diseñada para minimizar la ambigüedad. La ambigüedad puede causar estragos en grandes proyectos industriales y de construcción, y algunos son tan complejos que es imposible eliminar toda la ambigüedad hacia arriba y hacia abajo de la cadena de suministro. Lo inesperado está destinado a suceder a veces. Pero como explicó Cameron, si el taller de soldadura sigue los documentos del contrato y, lo que es más importante, la versión actual de los códigos de soldadura, está protegido.

"Si tiene el registro en papel que requieren los códigos para respaldar el trabajo de calidad que realiza y produce un trabajo de calidad con resultados de inspección documentados, ha protegido su operación de soldadura", dijo Cameron. "Es por eso que los códigos de soldadura están ahí".

Paul Cameron, CWI, es inspector de soldadura y NDE Nivel II, Braun Intertec, Rochester, Minnesota. También es miembro del Comité de Revisión Editorial de The WELDER. The WELDER es una publicación hermana de The FABRICATOR.