AWS WI-2000 《焊接检测手册 第3版》.pdf

1、Manual de inspeccin de soldadura Traduccin de la tercera edicin de Welding Inspection Handbook Preparado por el Comit de Mtodos de Inspeccin de la AWS Con la direccin del Comit de Actividades Tcnicas de la AWS Documento original aprobado por la Junta Directiva de la AWSii AWS WI:2000 Nmero Internaci

2、onal Normalizado del Libro (ISBN): XXXXX American Welding Society, 8669 Doral Blvd, Doral, FL 33166 2013 de American Welding Society. Todos los derechos reservados Impreso en los Estados Unidos de Amrica EL M ANUAL DE INSPECCIN DE SOLDADURA es un esfuerzo colectivo de muchos especialistas tcnicos vo

3、luntarios para proporcionar informacin til para los inspectores y supervisores de soldadura relacionada con la tecnologa y la aplicacin de exmenes visuales y ensayos no destructivos. En la recopilacin y publicacin del Manual de inspeccin de soldadura se han tomado todos los recaudos para garantizar

4、la autenticidad del contenido. No obstante, no se realiza ninguna declaracin sobre la precisin ni la confiabilidad de esta informacin; el usuario debe realizar una investigacin de corroboracin independiente. La informacin incluida en el Manual de inspeccin de soldadura no debe interpretarse como que

5、 otorga ningn derecho de fabricacin, venta, uso ni reproduccin en relacin con ningn mtodo, proceso, aparato, producto, composicin ni sistema que estn protegidos por patentes, derechos de autor o marcas comerciales. Tampoco debe interpretarse como una defensa ante cualquier responsabilidad en caso de

6、 dicha violacin. El usuario debe determinar si el uso de cualquier informacin incluida en el manual constituye una violacin de una patente, derecho de autor o marca comercial.iii AWS WI:2000 Descargo de responsabilidad Esta publicacin es una traduccin del American National Standard original en ingls

7、. La nica versin aprobada por el American Standard Institute es la versin en ingls. Aunque se han llevado a cabo los mximos esfuerzos para crear una traduccin precisa, AWS no garantiza la precisin o exactitud del texto, y AWS tampoco se hace responsable por ningn error, ambigedad u omisin que aparez

8、ca en este documento como resultado de la traduccin. El texto en ingls es la nica versin oficial y ser la cual deber ser referida en caso de conflicto. Disclaimer This publication is translated from the original English version of an American National Standard. The only version approved by the Ameri

9、can Standard Institute is the English language version. While reasonable efforts have been made to ensure an accurate translation, AWS makes no warranty as to precision or completeness, nor is AWS responsible for any errors, ommission, or ambiguities appearing in this document as a result of the tra

10、nslation. The English text is the only official version and shall be referred to in case of dispute.iv AWS WI:2000 Personal P . A. Grimm, Presidente Modern Welding Company R. L. Holdren, Vicepresidente Edison Welding Institute C. B. Pollock, Secretario American Welding Society *R. E. Blaisdell The P

11、ritchard Corporation *W. Borges Consultor *C. R. Brashears Alyeska Pipeline Service Company R. Brosilow Welding Design and Fabrication W. A. Bruce Edison Welding Institute *E. L. Criscuolo Consultor *P . E. Deeds, Jr. Consolidated Edison Company of New York F. J. G e n t r y Ashland Chemical Company

12、 J. Giarrusso North American Power Services, Incorporated *C. J. Hellier Hellier Associates *D. L. Isenhour Newport News Shipbuilding and Dry Dock Company L. A. Laime Northeast Utilities *C. E. Lautzenheiser Southwest Research Institute E. D. Levert LTV Aerospace and Defense Company R. D. McGuire Th

13、e National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors *W. C. Minton Southwest Research Institute *M. N. Pfeiffer National Aeronautics and Space Administration H. Walls, Jr. Centerior Energy Corporation S. J. Walmsley Westinghouse Electric Corporation *Asesorv AWS WI:2000 Prefacio La inspeccin de

14、 soldaduras y montajes soldados requiere el conocimiento de muchos factores del control de calidad de soldaduras. Entre estos tenemos la inspeccin de dimensiones, los mtodos de ensayo no destructivo, los procesos de soldadura, la metalurgia de soldaduras, los ensayos destructivos y la calificacin de

15、l personal y los procedimientos de soldadura. Tambin incluye los requisitos de ensayo y prueba de cdigos, criterios y especificaciones, las normas de aceptacin a emplear y la comprensin de planos y smbolos de soldadura y ensayos no destructivos. Otro elemento importante de la inspeccin de soldaduras

16、 es el conocimiento sobre las discontinuidades asociadas a los distintos procesos de soldadura y la capacidad de evaluar la diferencia entre discontinuidades y defectos que deben ser rechazados. Esta edicin del Manual de inspeccin de soldadura ha sido preparada por el Comit de Mtodos de Inspeccin de

17、 la AWS. Su objetivo es proporcionar una fuente confiable de informacin de referencia til. Esto puede ser de especial importancia para aquellas personas capacitadas tcnicamente que pueden no estar directamente relacionadas con inspecciones pero cuyo cargo requiere conocimientos acerca de la inspecci

18、n de soldadura. Tambin est dirigido a los inspectores que necesiten una actualizacin general sobre los requisitos bsicos de la inspeccin de soldadura. En las buenas bibliotecas tcnicas se puede encontrar bibliografa adicional sobre los temas incluidos en cada uno de los captulos. Si desea mayor info

19、rmacin, tambin puede consultar las distintas especificaciones y cdigos que se han utilizado como ejemplo. Este manual constituye una referencia instructiva. Los cdigos y las especificaciones correspondientes a cualquier conjunto soldado especfico tienen siempre precedencia por sobre el material gene

20、ral incluido en el presente. Por necesidad, el texto de este manual ha sido redactado en trminos generales y no puede incluir todas las condiciones que corresponden a una instancia especfica. Por este motivo, los ejemplos incluidos son generales y se utilizan solamente con fines ilustrativos. Se han

21、 tomado todos los recaudos para presentar este material de forma conveniente para que pueda utilizarse como texto de capacitacin para inspectores, ingenieros y soldadores. A pesar de que la informacin est generalmente relacionada con el proceso de soldadura por arco, la mayor parte tambin puede apli

22、carse a cualquier conjunto soldado construido mediante cualquier proceso de unin, para el que se puedan requerir los mtodos de inspeccin descritos en el presente. Si desea informacin acerca de los montajes por soldadura fuerte, consulte The Brazing Handbook (Manual de soldadura fuerte) publicado por

23、 la American Welding Society. Si desea informacin sobre montajes soldados por resistencia, consulte la norma AWS/SAE D8.7, Recommended Practices for Automotive Weld QualityResistance Spot Welding (Prcticas recomendadas para la calidad de soldadura en automotores, soldadura por puntos por resistencia

24、), tambin publicada por la American Welding Society. La informacin sobre los mtodos de ensayo no destructivo est disponible en los documentos AWS B1.10, Gua para el ensayo no destructivo de soldaduras y AWS B1.11, Gua para el examen visual de las soldaduras. Se agradecern los comentarios y consultas

25、 relacionados con esta publicacin. Deben enviarse a: Managing Director, Technical Services Division, American Welding Society, 8669 Doral Blvd, Doral, FL 33166. vi Esta pgina se ha dejado en blanco intencionalmente. AWS WI:2000vii AWS WI:2000 Personal iv Prefacio. v Lista de tablas viii Lista de Fig

26、uras . ix 1 Alcance y aplicacin 1 2 Smbolos 3 3 Requisitos del inspector de soldadura 13 4 Operaciones de inspeccin de soldaduras 19 5 Consideraciones sobre la seguridad de la inspeccin 25 6 Aseguramiento de calidad 29 7 Metalurgia de las soldaduras ferrosas 33 8 Precalentamiento y tratamiento trmic

27、o posterior a la soldadura 47 9 Discontinuidades de soldadura y relacionadas 51 10 Calificacin de las especificaciones del procedimiento de soldadura . 69 11 Calificacin de soldadores y operarios de soldadura. 87 12 Informatizacin de la inspeccin de soldaduras y la calidad. 99 13 Ensayos destructivo

28、s de soldaduras. 105 14 Ensayos de prueba 131 15 Mtodos de ensayo no destructivo. 133 16 Calificacin de personal de ensayos no destructivos. 231 17 Cdigos y otras normas 233 18 Prctica del sistema mtrico. 243ndice alfabtico. 255 ndice Captulo Pgina N. Descargo de responsabilidad iiiviii AWS WI:2000

29、4.1 Secuencia de operaciones de soldadura e inspeccin .22 10.1 Especificacin del procedimiento de soldadura y factores de calificacin de los soldadores que pueden requerir recalificacin 75 13.1 Tabla tpica de conversin de dureza (aproximada) (para aceros al carbono y de baja aleacin de acuerdo con l

30、os documentos E-140 y A-370 de la ASTM) 113 15.1 Consideraciones en la seleccin de un mtodo de NDE .134 15.2 Isotopos radiogrficos utilizados en la radiografa industrial .144 15.3 Factores de equivalencia radiogrfica aproximada de distintos metales 146 15.4 Resistividad y conductividad de algunos me

31、tales y aleaciones 209 18.1 Unidades y smbolos bsicos y complementarios del SI 243 18.2 Unidades y smbolos derivados del SI 244 18.3 Factores, prefijos y smbolos del SI 244 18.4 Unidades que no forman parte del sistema SI .245 18.5 Factores de conversin de unidades del SI .246 18.6 Factores generale

32、s de conversin 247 18.7 Conversiones mtricas utilizadas comnmente (conversin pulgada-milmetro) .250 18.8 Equivalencias de presin y esfuerzopsi y ksi a kPa y MPa 251 18.9 Conversiones de las escalas de temperatura FahrenheitCelsius 252 Lista de tablas Tabla Pgina N.ix Figura Pgina N. AWS WI:2000 2.1

33、Smbolos de soldadura estndar de AWS 4 2.2 Comparacin entre smbolos de soldadura y explicaciones escritas .6 2.3 Ejemplos de soldaduras de filete tpicas con los smbolos y dimensiones correspondientes .7 2.4 Ejemplos de soldaduras de ranura tpicas con los smbolos y dimensiones correspondientes .8 2.5

34、Ubicacin estndar de los elementos para los smbolos de ensayo no destructivo (NDE) 9 2.6 Ejemplos de smbolos de ensayo no destructivo tpicos 9 2.7 Diagrama principal de soldadura, procesos afines y corte trmico .10 7.1 Diagrama de fases hierro-carbono .34 7.2 Estructura cristalina del acero laminado

35、en fro en el rea de soldadura .35 7.3 Martensita con estructura acicular o tipo aguja (aumento de 500X antes de la reduccin) .35 7.4 Ejemplo de agrietamiento retardado en HAZ 37 7.5 Ataque por corrosin de acero inoxidable sensibilizado en ambiente cido .41 7.6 Microfisura en acero inoxidable austent

36、ico (aumento de 100X) .42 7.7 Acercamiento de desgarro laminar debajo de una soldadura por filete que muestra la tpica apariencia escalonada (aumento 8X) .43 9.1 Distorsin tpica de juntas soldadas .52 9.2 Traslape 53 9.3 Tamaos de soldadura 54 9.4 Perfiles de soldadura aceptables e inaceptables segn

37、 D1.1 de la AWS 55 9.5 Penetracin de la junta incompleta y fusin incompleta .57 Lista de Figurasx Figura Pgina N. AWS WI:2000 9.6 Falta de llenado 59 9.7 Distintos tipos de grieta .60 9.8 Porosidad .64 9.9 Desgarro laminar 67 10.1 Procedimientos precalificados en el cdigo de soldadura estructural de

38、 la AWS 73 10.2 Norma para la calificacin del procedimiento de soldadura 80 10.3 Registro de la calificacin del procedimiento de la ASME .82 11.1A Calificacin de soldadores, placa de prueba para espesor ilimitado .89 11.1B Calificacin de soldadores, placa de prueba opcional para espesor ilimitado, p

39、osicin horizontal .89 11.2A Calificacin de soldadores, junta a tope tubular, sin respaldo 90 11.2B Calificacin de soldadores, junta a tope tubular, con respaldo .90 11.3A Posiciones de las soldaduras de ranura 92 11.3B Posiciones de las soldaduras de filete 93 11.4 Posiciones de las placas de prueba

40、 para soldaduras de ranura .94 11.5 Posiciones del conducto o tubera de prueba para soldaduras de ranura .95 11.6 Posiciones de las placas de prueba para soldaduras de filete .96 11.7 Posiciones de las conductos de prueba para soldaduras de filete .97 11.8 Formulario sugerido para la calificacin del

41、 desempeo de la soldadura .98 12.1 Base de datos de inspeccin de soldaduras 100 13.1 Macrofotografa tpica .107 13.2 Microfotografa que ilustra la aparicin de una grieta en la zona afectada por el calor (aproximadamente 100X) 108 13.3 Macrofotografa 108 13.4 Diagrama de esfuerzo-deformacin utilizado

42、en el mtodo de desplazamiento .114 13.5 Probetas de traccin estndar 116 13.6(A) Probetas para doblado de cara y raz transversal 118xi Figura Pgina N. AWS WI:2000 13.6(B) Probetas para doblado de lado transversal 119 13.7 Dispositivo para ensayo de doblado guiado .120 13.8(A) Probeta rectangular tran

43、sversal para ensayo de traccin (placa) .122 13.8(B) Probeta rectangular longitudinal para ensayo de traccin (placa) .123 13.9 Ensayo de rotura de soldadura de filete y de macroataque tpico para la calificacin de soldadores u operarios de soldadura de filete .124 13.10 Probetas para ensayo de impacto

44、 Charpy (viga simple) . 129 13.11 Prueba de impacto Charpy (viga simple) 130 15.1 Hoja de datos de los ingenieros de soldadura .137 15.2 Escalas y medidores para la comprobacin del acoplamiento y las dimensiones de las soldaduras .138 15.3 Contornos de cordn de soldadura 138 15.4 Norma de ejecucin 1

45、39 15.5 Bosquejos de socavacin y traslape de la soldadura .140 15.6 Fotografas de socavacin y traslape de la soldadura .141 15.7 Equipos de medicin para inspeccin de soldaduras 142 15.8 “Grfico de sombra“ tpico .143 15.9 Sombra penumbral 148 15.10 Principios geomtricos de la formacin de sombra 149 1

46、5.11 Factores que afectan la calidad de las imgenes radiogrficas 152 15.12 Fuentes de radiacin dispersa .153 15.13 Curva caracterstica de una pelcula de rayos X industrial tpica .156 15.14 “tiles de trabajo“ de un tcnico radigrafo .159 15.15 Diseo tpico de un penetrador .160 15.16 Disposiciones tpic

47、as de exposiciones radiogrficas 162 15.17 Radiografas tpicas de discontinuidades de soldadura .168 15.18 Diagrama de bloques, detector de defectos tipo pulso-eco .169 15.19 Nomograma decibel a altura de pantalla o voltaje 172 15.20 Ley de Snell de reflexin y refraccin 173 15.21 Calibracin de amplitu

48、d mediante orificios con parte inferior plana .175 15.22 Haz de ultrasonido de ondas de corte .175xii Figura Pgina N. AWS WI:2000 15.23 Calibracin de amplitud 177 15.24 Aplicacin de la regla de ultrasonido 181 15.25 Orientacin del defecto .182 15.26 Propagacin del haz de sonido que muestra la distancia de la trayectoria del sonido .182 15.27 Campo magntico en imn de barra 186 15.28 Campo magntico en un imn de barra cortado a la mitad .187 15.29 Magnetismo alrededor