Requisitos de las pruebas de calificación del procedimiento de soldadura para la calificación de la superposición de soldadura

Pruebas para la calificación del procedimiento de superposición de soldadura

Según el código o las normas de calificación, las pruebas mecánicas se realizarán como se especifica en BPVC ASME IX, ISO 15614-7, ISO 10423, ISO 15156, y de acuerdo con los requisitos suplementarios, si corresponde, en la especificación del cliente. Estos requisitos suplementarios son tales como pruebas de corrosión adicionales, pruebas ultrasónicas del depósito de soldadura o podrían ser pruebas de adherencia, etc., por nombrar algunos, pero no solo se limitan a estos.

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¿Qué es la superposición de soldadura o el revestimiento de soldadura?

Clad o Revestimiento es la aplicación de recubrimiento de soldadura de metal o de material resistente a la corrosión unido añadido a una superficie metálica. La deposición se lleva a cabo mediante varios procesos de soldadura. El revestimiento es un término no estándar, utilizado en ASME Sección IX, para superficies.

Revestimiento resistente a la corrosión (CRO) frente al revestimiento duro (HFO)

La superposición de soldadura resistente a la corrosión (CRO) es la deposición de una o más capas de metal de soldadura a la superficie del material base en un esfuerzo por mejorar las propiedades de resistencia a la corrosión de la superficie. Esto se aplicaría a un nivel por encima del espesor mínimo de diseño como componente no estructural del espesor total de la pared. Mientras que la superposición de soldadura de revestimiento duro (HFO) es la deposición de una o más capas de metal de soldadura a la superficie de un material en un esfuerzo por mejorar las propiedades de resistencia al desgaste de la superficie.
Esto se aplicaría a un nivel por encima del espesor mínimo de diseño como componente no estructural del espesor total de la pared.

Requisitos de prueba del procedimiento de recubrimiento de soldadura según ASME Sección IX.

La Sección lX de ASME, además de cubrir varios procesos, también especificó las reglas para la calificación de procedimientos de recubrimiento de metal de soldadura resistente a la corrosión (CRO) y recubrimiento de metal de soldadura de revestimiento duro (HFO). Los requisitos para CRO se dan en ASME Sección IX, cláusula QW-214. Para revestimientos duros, los requisitos de recubrimiento metálico de soldadura se especifican en la cláusula QW 216. Los requisitos de prueba para la calificación de WPS se dan en la Tabla QW-453. (Explicado más en este artículo).

Variables de soldadura para recubrimiento resistente a la corrosión y de revestimiento duro

CRO y HFO se consideran procesos especiales en la Sección IX de ASME. Por lo tanto, las variables esenciales para las superposiciones de metal de soldadura de superficies duras y resistentes a la corrosión son las que se indican como un proceso especial en el QW-250. Por lo general, puede encontrar estas variables para cada proceso de soldadura después de la tabla de variables esenciales esenciales, no esenciales y complementarias esenciales para los procesos de soldadura. Solo se aplicarán las variables especificadas para procesos especiales. Un cambio en el proceso de soldadura resistente a la corrosión o de superficie dura requerirá recalificación. En la siguiente tabla, se dan ejemplos de variables de proceso especiales para el proceso de soldadura SMAW.

Variables esenciales y variables esenciales suplementarias como se especifica en ASME IX (Sec. QW 253.1, QW254.1, QW 255.1, QW 256.1 o QW 257.1 según corresponda para el método de soldadura seleccionado). se aplicará como mínimo.

Aceptación de la superposición de soldadura según ASME Sección IX

Aceptación para prueba de flexión:

Se deben realizar cuatro ensayos de flexión lateral transversal guiados a partir del cupón de ensayo para la calificación o 2 ensayos de flexión lateral transversal y también se pueden utilizar 2 ensayos de flexión lateral longitudinal en lugar de 4 ensayos de flexión lateral. Para la aceptación de la prueba de flexión para revestimiento de revestimiento de soldadura resistente a la corrosión, las muestras de flexión después de la flexión no deben tener una discontinuidad abierta que exceda 1/16 de pulgada (1,5 mm), medida en cualquier dirección, debe permitirse en el revestimiento, y no Se permitirá una discontinuidad abierta que exceda 1/8 de pulgada (3 mm) junto con la interfaz de soldadura aproximada.

Los requisitos de la prueba de flexión se especifican en ISO 15614-7 Sec 7.4.4 si la calificación está de acuerdo con la Norma ISO.

¿Qué es la prueba de flexión en soldaduras y tipos de prueba de flexión ?

Aceptación de la prueba de penetración de líquidos: El examen de líquidos penetrantes en QW-214 para el recubrimiento de metal de soldadura resistente a la corrosión debe cumplir con los requisitos de la Sección V, Artículo 6. Se deben cumplir las normas de aceptación de QW-195.2. PWHT, si se usa durante la prueba del procedimiento de soldadura, se completará antes de la prueba final no destructiva. API 6A PSL3 Sec 7.5.2.2.9 y 7.5.2.3.8) especifican los requisitos de LPT para la calificación del procedimiento de recubrimiento de soldadura.

Requisitos de prueba para la superposición de soldadura

Los requisitos de prueba mecánicos para la calificación del procedimiento de recubrimiento de soldadura se dan en ASME Sección IX, QW 453. QW-453 también enumera los requisitos de prueba para la calificación del rendimiento del soldador para aplicaciones de recubrimiento de soldadura. A continuación se muestra un resumen de los requisitos de prueba para la calificación de la superposición de soldadura.

Ensayo de dureza del ensayo de procedimiento de recubrimiento de soldadura según ISO 15156-2

La prueba de dureza se llevará a cabo mediante el método Vickers de 10 kg o 5 kg de acuerdo con ISO 6507-1 I ASTM E 92.
La prueba de dureza adicionalmente se llevará a cabo mediante el método Rockwell de acuerdo con ISO 6508-1 I ASTM E 18 .
Si PWHT se realiza en la pieza de ensayo del procedimiento de soldadura.

¿Qué es la dureza y tipos de pruebas de dureza?
Las pruebas de dureza se realizarán en un mínimo de 12 ubicaciones de prueba distribuidas en tres cruces de dureza; en el material base. en la zona afectada por el calor (ZAC) y en cada capa de recubrimiento como se muestra en la Figura 1 a continuación (ref. ISO 15156-2). Cuando se utilizan las pruebas de Vickers, se deben realizar impresiones en cada lugar de cada travesía. La sangría en la ZAT (impresión n. ° 2. 6 y 10 en la Figura 1) debe estar completamente dentro de la ZAT y ubicada a un máximo de 1 mm de la línea de fusión.
Para la soldadura por superposición de componentes fijos (no giratorios), las pruebas de dureza se tomarán de la soldadura en la posición de entrada de calor más baja para calificar para todas las posiciones (ISO 15614-1). La ubicación de las hendiduras de dureza como se especifica en ISO 15156-2 se muestra en la siguiente imagen.

Ubicación de las hendiduras de dureza según lo especificado por ISO 15156-2

Criterios de aceptación para la prueba de dureza para superposición de soldadura

La dureza del metal base / base (incluyendo HAZ) y el metal de soldadura debe cumplir con los requisitos de ISO 15156-1 NACE MR 0175 para cada material respectivo después de la superposición de soldadura y cualquier tratamiento térmico posterior.
La dureza máxima aceptable para acero al carbono -, acero al carbono-manganeso – y acero de baja aleación bose metal y HAZ para superposiciones de soldadura es 250 HV. 22 HRC puede usarse para la calificación del procedimiento de soldadura si la tensión de diseño no excede dos tercios de SMYS y la especificación del procedimiento de soldadura incluye tratamiento térmico posterior a la soldadura (ISO 15156-2 Sec 7.3.3).

Examen macro de la soldadura de superposición de soldadura según ISO 15614-7

Se realizará un examen macro. La muestra de ensayo se preparará y grabará de acuerdo con la norma ISO 17639 en un lado para revelar claramente la línea de fusión, la zona afectada por el calor (ZAC) y la formación de las capas. El examen macroscópico incluirá material parental no afectado y se registrará tomando al menos una macro muestra por procedimiento de prueba.


Criterios de aceptación para el examen macro:


No se permiten grietas ni otros defectos planos. No se permiten poros individuales> 2 mm (ISO 15614-7Sec 7.5.2.1) La sección macro debe mostrar una soldadura sólida que se fusiona suavemente con el material base y cumple con el
nivel de calidad C de la norma ISO 5817. Las secciones macro deben documentarse mediante fotografías (aumento de al menos 5X). Ref DNV OS F101 Aplicación C, Sec F405.

Verificación de la composición química de la calificación del procedimiento de superposición de soldadura

La verificación de la composición química del recubrimiento de soldadura de prueba debe estar de acuerdo con ASM E IX – QW 453 Nota 9 y API 6A sec 6.5.1.2.2.
El análisis químico se tomará como muestra de la superficie soldada o mecanizada a calificar. La distancia desde la línea de fusión (interfaz de soldadura) hasta donde se muestrea la química es el espesor mínimo de superposición calificado.
Cuando se especifica una superposición de 3 mm, la posición de muestreo debe ser un máximo de 3 mm desde la línea de fusión. La distancia desde la línea de fusión (interfaz de soldadura) se registrará en el PQR. Para los consumibles superpuestos aceptables enumerados en la sección 5.4, la composición química debe satisfacer los requisitos de composición de las normas de consumibles enumeradas en la sección 5.4.

Ensayo de corrosión de la calificación del procedimiento de recubrimiento de soldadura

La prueba de corrosión del recubrimiento de soldadura se realizará cuando se especifique este requisito suplementario.
La muestra para la prueba de corrosión debe ser una viruta tomada de la superficie de recubrimiento como soldada o maquinada para ser calificada. La distancia desde la línea de fusión (interfaz de soldadura) hasta la posición de muestreo de la viruta de prueba de corrosión es el
espesor mínimo de superposición calificado. Cuando se especifica una superposición de 3 mm. la posición de muestreo estará a un máximo de 3 mm de la línea de fusión. La distancia desde la línea de fusión (interfaz de soldadura) se registrará en el PQR.
La prueba de corrosión debe realizarse de acuerdo con el método A de ASTM G48. La temperatura de prueba debe ser de 40 ° C y el tiempo de exposición debe ser de un mínimo de 24 horas. Los bordes cortados se prepararán de acuerdo con ASTM G48.
Criterios de aceptación para la prueba de corrosión:

  • no habrá picaduras con un aumento de 20 X:
  • la pérdida de peso no superará los 4,0 g / m2.

Nueva prueba de la prueba del procedimiento de superposición de soldadura

Si una muestra no cumple con los requisitos de la prueba, dos series de nuevas pruebas para ese tipo de prueba en particular. puede realizarse con muestras cortadas del mismo procedimiento, cupón de prueba de calificación. Los resultados de ambas muestras repetidas deben cumplir con los requisitos especificados para la aceptación de la prueba.