Procesos Constructivos

Se describen aqui las operaciones a efectuarse en las Uniones Soldadas, asi como sus controles y el de sus materiales.

Se incluye todo tipo de uniones soldadas realizadas por los procedimientos autorizados para efectuar uniones de fuerza en estructuras, ellas son:

1. Soldeo electrico manual, por arco descubierto, con electrodo fusible revestido.
2. Soldeo electrico semiautomatico o automatico, por arco en atmosfera gaseosa con alambre-electrodo fusible.
3. Soldeo electrico automatico, por arco sumergido, con alambre-electrodo fusible desnudo.
4. Soldeo electrico por resistencia.

Antes de efectuar un trabajo de soldadura cualquiera sea, esta debera estar avalada mediante un escrito donde se indique el procedimiento que previamente debera contar con su homologacion correspondiente.

La homologacion del procedimiento debe ser responsabilidad del fabricante.

Del mismo modo, todos los soldadores que intervengan en la ejecucion de soldaduras deben estar previamente cualificados.

La cualificacion del soldador obtendra el correspondiente registro de cualificacion.

Es responsabilidad del fabricante la cualificacion de los soldadores y mantener un archivo de sus registros de cualificacion que debe estar en obra a disposicion de cualquier inspeccion.

Cuando un soldador no haya soldado con el proceso de soldadura para el que esta cualificado durante un periodo de tres meses o mas, la cualificacion se considera caducada; excepto si ha estado soldando con otros procesos de soldadura, en cuyo caso dicho periodo se ampliara a seis semanas.

En cualquier caso, si un soldador no realiza trabajos de soldadura en ningun proceso de soldadura, durante un periodo de tres meses, todas sus cualificaciones se consideraran caducadas.

Si durante la ejecucion de los trabajos de soldadura se detectan defectos que afecten la calidad de las soldaduras y que pongan en duda la habilidad del soldador, la Inspeccion puede anular su cualificacion y solicitar su entrenamiento y recualificacion.

Si recualificado el soldador sigue realizando tareas defectuosas en las soldaduras realizadas, el inspector de obra tiene derecho de revocar su cualificacion en forma definitiva.

Las soldaduras pueden realizarse de los siguientes modos:

a. Soldadura a tope: en prolongacion, en T o en L.

b. Soldadura en angulo: en rincon, en solape, en esquina o en ranura.

c. Soldadura por puntos.

Las dimensiones fundamentales que condicionan la resistencia de una soldadura son: garganta y longitud eficaz.

• Garganta : se define como garganta a la altura del maximo triangulo isosceles, cuyos lados iguales estan contenidos en las caras de las dos piezas que se van a unir.

• Longitud Eficaz : la longitud eficaz es la longitud real de la soldadura, menos la longitud de los crateres externos.

En los planos de taller se definen las soldaduras indicando lo siguiente:

Numeros que dimensionan la preparacion de los bordes.

Simbolo de la disposicion de la soldadura y preparacion.

Dimensiones: garganta (a), longitud eficaz (l) y separacion (s) entre ejes de soldadura.

De acuerdo a la normativa correspondiente (NBE-EA-95), y conforme las tablas 5.2.5 A, B, C y D, se indican las notaciones para los diferentes casos.

Para realizar uniones soldadas, se debe seguir la siguiente metodologia:

• Preparacion de Bordes

• Precalentamiento

• Soldadura

• Deformacion y Tensiones Residuales

La preparacion de bordes se realiza por mecanizado, oxicorte o amolado.

En el caso de efectuarlo por oxicorte se deben amolar las superficies hasta dejarlas libres de cascarilla, escoria u otras imperfecciones.

En todos los casos, antes del soldeo se deben limpiar los bordes de la union, quitando cuidadosamente toda la suciedad, en especial los residuos de pintura y grasa.

Ademas, las partes que se soldaran deben estar totalmente secas.

La preparacion de bordes se indica en la normativa correspondiente.

Las juntas o uniones a soldar se precalientan cuando:

• Cuando la temperatura del material base se encuentra debajo de los 16º C.

• Cuando en el procedimiento de soldadura se especifica una temperatura de precalentamiento determinada.

Como minimo se debera prever precalentamiento en soldaduras de acero al carbono en espesores e ³25 mm., en aceros de alto limite elastico en espesores e >20 mm., en aceros de 0,5% Mo y aceros de baja aleacion al Cr-Mo en cualquier espesor, durante los procesos de soldadura.

El precalentamiento afecta a todo el espesor de la junta de manera uniforme, y se extiende hasta 100 mm. de los bordes a soldar.

La temperatura de precalentamiento se controla con termometros de contacto, tizas termocolor o pirometros.

Los pirometros o termometros de contacto se encontraran en su periodo util de calibracion.

No esta permitido el uso de sopletes oxiacetilenicos para precalentamiento.

Para efectuar una soldadura, la superficie donde se realice debe ser regular y lo mas lisa posible.

Se recomienda que el cebado del arco se haga sobre las juntas. Si fuese necesario, la soldadura puede recargarse o esmerilarse, segun el caso, para que tenga el espesor debido, y para que no presente discontinuidades o rebarbas.

En las soldaduras a tope, accesibles de ambas caras, debe efectuarse siempre la toma de raiz que consiste en su saneado y el deposito del cordon de cierre, o del primer cordon dorsal.

El saneado consiste en levantar la parte de raiz hasta poner al descubierto el metal sano de la soldadura, por cualquiera de los procedimientos permitidos por la practica: burilado, esmeril, soplete, arco-aire, etc.

No se deben enfriar excesivamente rapido las soldaduras, siendo preceptivo tomar las precauciones precisas para ello.

Despues de ejecutar cada cordon, y antes de despositar el siguiente, se limpia la superficie con piqueta y cepillo de alambre, eliminando todo rastro de escoria. Tambien se limpian los cordones finales.

Para facilitar la limpieza y el deposito de los cordones siguientes, tratar que la superficie de todo cordon sea lo mas regular posible. Procurar que no aparezcan proyecciones de gotas de la soldadura.

El deposito de los cordones se debe efectuar siempre que sea posible, en posicion horizontal.

Siempre debe considerarse en reducir al minimo la cantidad de soldaduras realizadas en obra.

El frio, el viento y la lluvia son enemigos de una buena soldadura, por ello deben tomarse las precauciones necesarias para proteger los trabajos de soldeo.

Cuando la temperatura ambiente baja a los 0ºC, es conveniente suspender las tareas.

En las uniones de fuerza, segun la disposicion de la soldadura, se seguiran las prescripciones siguientes:

• Soldadura a Tope

La soldadura sera continua en toda la longitud de la union y de penetracion completa.

Antes de depositar el cordon de cierre o primer cordon de la cara posterior, se debe sanear la raiz.

• Soldadura de Ángulo

Los valores limites de las gargantas se indican en la NBE-EA-95 (tablas 5.2.3.A y 5.2.3.B)

La longitud eficaz l de una soldadura lateral en la union de una barra de ancho b que transmite un esfuerzo axial estara comprendida entre los valores siguientes:

Valor minimo: l mayor o igual a 15a

l mayor o igual b

Valor maximo: l menor o igual a 60a

l menor o igual 12b

Se recomienda unir toda soldadura frontal con las soldaduras laterales, si estas existen, y si no existieran, se prolonga en las partes laterales en una longitud igual a cuatro veces la garganta.

La union longitudinal de dos piezas puede ser discontinua, correspondiente o alternada, excepto en los siguientes casos:

• Estructuras situadas a la intemperie, en ambientes agresivos o sometidas a temperaturas inferiores a 0º C.

• Estructuras sometidas a cargas dinamicas; o

• Uniones que requieren ser estancas.

El valor minimo de la longitud eficaz l de cada soldadura de una union discontinua sera:

l mayor o igual 5 a ; l mayor o igual 40 mm.

La separacion s entre soldaduras de una union discontinua, siendo e el minimo espesor de los perfiles unidos, tendra el valor maximo siguiente:

s menor o igual 15 e en barras a compresion

s menor o igual 25 e en barras a traccion

s menor o igual 300 mm., en todo caso.

Las uniones de fuerza con soldaduras de ranura deben realizarse solo cuando no sea posible realizarlas mediante soldaduras a tope o de angulo, y nunca se realizaran en estructuras sometidas a cargas dinamicas.

Toda soldadura experimenta durante su enfriamiento contracciones longitudinales y transversales.

Al producirse una deformacion lineal d inducida por la contraccion longitudinal de la soldadura en dos piezas soldadas a tope, esta suele estar comprendida entre el 1 y el 6 por 1.000 de la longitud de la soldadura.

Si se produce una deformacion lineal t, provocada por la contraccion transversal, esta suele estar comprendida entre 1 y 4 mm.

En soldaduras de angulo y en toda soldadura asimetrica en general, se generan deformaciones angulares por la diferente contraccion transversal de las capas de metal aportado, modificandose asi los angulos con que se han colocado las piezas.

Cuando los giros estan coartados, suelen aparecer abarquillamientos o alabeos en las piezas unidas.

Para reducir al maximo las tensiones residuales y lograr minimas coacciones por efecto de las soldaduras, es importante tener en cuenta los siguientes Principios Fundamentales:

El volumen de metal depositado tendra en todo momento la maxima simetria posible.

Las piezas que se soldaran, deben disponerse de tal modo que puedan seguir los movimientos producidos en el soldeo con la maxima libertad posible.

El soldador debe tener facil acceso en todo momento y posicion optima de trabajo a fin de asegurar el deposito limpio y perfecto del material de aportacion.

Debera cuidarse la disposicion de las piezas y el orden de los cordones para reducir al minimo la acumulacion de calor en zonas locales.

Las deformaciones angulares pueden evitarse o disminuirse considerablemente mediante la presentacion falseada de las piezas, de manera que luego de ejecutada la soldadura estas queden en su posicion correcta.

Los alabeos o abarquillamientos pueden evitarse mediante la previa deformacion de las piezas que se van a unir.

Aunque se tomen las previsiones correctas, puede que las deformaciones resulten mayores que las tolerancias correspondientes.

Estas deformaciones se pueden corregir en frio, con prensa o maquina de rodillos, sometiendo despues las piezas a un examen exhaustivo, para comprobar que no hayan aparecido fisuras en el metal de aportacion o en la zona de transicion del metal base.

Se mide por Kg de estructura montada.

Debera verificarse:

• Bordes

Los bordes se prepararan antes de soldar comprobando que se encuentren limpios y secos.

• Precalentamiento

El precalentamiento solo se efectuara cuando este expresamente especificado.

• Soldadura

Antes de soldar, comprobar que las superficies sean regulares y lisas, exentas de defectos externos (mordeduras, rayaduras, desbordamientos, picaduras, etc.); exentas de defectos internos, verificado mediante ensayo (falta penetracion, grietas, inclusiones y poros).

• Deformaciones

Se tratara la atenuacion de las deformaciones; correcciones en frio sin que aparezcan grietas.

• Electrodos:

Todo material de aportacion debera estar debidamente clasificado y designado con la simbologia UNE 14.003.

Los electrodos de recubrimientos basicos para su utilizacion deben estar perfectamente secos. Por lo tanto deben ser secados en hornos antes de sus empleo, a una temperatura controlada entre 200ºC y 250ºC durante un tiempo minimo de 4 horas. No utilizar ningun otro metodo de secado.

Pueden aplicarse otras temperaturas si estan indicadas por el fabricante de electrodos.

Despues de extraidos los electrodos, del horno de almacenamiento, los soldadores los conservaran hasta su utilizacion, en estufas portatiles a una temperatura superior a 60ºC.

Los materiales de aportacion deben estar libres de grasas, aceites, pinturas, oxido y humedad.

Se emplean electrodos en calidad estructural apropiada a las condiciones de la union y soldadura.

Deberan considerar las caracteristicas minimas expresadas a continuacion:

• Resistencia a Traccion ( de metal depositado)

>37 kg/mm² para acero del tipo A37

>42 kg/mm² para acero del tipo A42

>52 kg/mm² para acero del tipo A52

• Alargamiento de Rotura

>22 por 100 para aceros de cualquier tipo.

• Resiliencia

Se adaptara a la calidad del acero empleado y al tipo de estructura, nunca podra ser menor a 5 kg/cm²

Los materiales que se aportan para soldeo son los electrodos.

Deben poseer la calidad estructural apropiada para cumplir las condiciones de union y del soldeo.

En el uso de los electrodos siempre deben seguirse las instrucciones indicadas por el suministrador.

La simbologia y descripcion de las cualidades de los electrodos, seran las que figuran en la norma UNE 14003.

Esta consta de tres partes:

1º) Indica el campo de aplicacion.

E: Simbolo general de electrodos recubiertos destinados a soldadura por arco.

P: Simbolo especial de electrodos de gran penetracion.

G: Simbolo especial de electrodo de gran rendimiento gravimetrico.

2º) Indica las caracteristicas del metal depositado. Comprende tres numeros que simbolizan:

• Resistencia a la traccion.

• Alargamiento.

• Resiliencia.

3º) Indica las caracteristicas operatorias.

Comprende tres simbolos (una letra y dos numeros) que indican:

• Tipo de Revestimiento

A = Ácido

B = Basico

C = Celulosico

O = Oxidante

R = Rutilo

T = Titanio

V = Otros tipos

• Posiciones de Soldaduras

• Corriente de Soldadura

• Soldadores Homologados.

Se especificara de acuerdo al tipo de estructura y obra a realizar.

• NBE EA 95: Estructuras de Acero en la Edificacion.

UNE 14.003, 14.011, 14.604, 14.610, 14.612, 14.613

• Riesgos y Medidas de Seguridad para Maquinaria de Obra: Soldadora Electrica Arco en Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales–Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo
• Riesgos y Medidas de Seguridad para Maquinaria de Obra: Soldadora Oxiacetilenica en Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales–Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo
• Directorio de empresas en Espana y productos de construccion para Maquinarias y Herramientas de Precision/Medicion
• Cursos sobre Oficios de la Construccion
• Precios de Maquinaria de Obra