Guía para el aseguramiento de calidad del proceso de soldadura por arco sumergido (SAW) en aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA) en la construcción de puentes
En el desarrollo de estructuras para puentes, la calidad de las soldaduras es crucial para la seguridad y transitabilidad del mismo. Por ello, es fundamental que se cuenten con las herramientas que permitan un control y aseguramiento de la calidad durante la fabricación de dichas estructuras. Con el...
- Autores:
-
Loaiza Diaz, Oscar Fernando
Asprilla Hincapie, Jhon Henry
- Tipo de recurso:
- Tesis
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UTP
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- OAI Identifier:
- oai:repositorio.utp.edu.co:11059/15283
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11059/15283
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- Palabra clave:
- 670 - Manufactura::671 - Proceso de metalurgia y productos metálicos primarios
Estructuras soldadas de acero
Control de calidad
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Acero de alta resistencia
Calificación de soldadura
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Ensayos destructivos
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En el desarrollo de estructuras para puentes, la calidad de las soldaduras es crucial para la seguridad y transitabilidad del mismo. Por ello, es fundamental que se cuenten con las herramientas que permitan un control y aseguramiento de la calidad durante la fabricación de dichas estructuras. Con el objetivo de garantizar estándares de calidad de aseguramiento y control se pretende hacer una guía indicando los parámetros necesarios a tener en cuenta para el desarrollo y fabricación de estructuras para puentes realizadas en acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA - High Steel Low Alloy) bajo el proceso de soldadura de arco sumergido (SAW). Para el desarrollo se tiene en cuenta un esquema de tres fases que se desarrolla a base de manuales, normas, códigos, monografías, especificaciones, formatos y registros que permiten diagnosticar, evaluar y proponer las condiciones necesarias para la planificación. Por último, se observa y se define el comportamiento de los parámetros y variables que afectan en gran medida el proceso, estableciendo así las condiciones y métodos, constituyendo la guía para garantizar el aseguramiento de la calidad. |
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorización es original y la realicé (realizamos) sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto, mi (nuestra) OBRA es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARAGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la OBRA en cuestión, El (los) Autor(es), asumirá (n) toda la responsabilidad, y saldrá (n) en defensa de los derechos aquí autorizados. Para todos los efectos La Universidad actúa como un tercero de buena fe. Manifiesto (manifestamos) que soy (somos) conocedor (es) del alcance mundial de la publicación de mi (nuestra) obra en internet y específicamente en el Repositorio Institucional. Manifiesto (manifestamos) que mi (nuestra) OBRA no está limitada ni protegida por ningún acuerdo de confidencialidad, no es un secreto industrial, no es una invención patentable y no cuenta con ningún otro tipo de restricción para su publicación. Acepto (aceptamos) que la autorización se hace a título gratuito, por lo tanto, renuncio (renunciamos) a recibir pago alguno por su distribución, comunicación pública y cualquier otro uso que se haga en los términos de la presente licencia. Autorizo (autorizamos) a la Universidad Tecnológica de Pereira para incluir la presente OBRA en los índices y buscadores que la Universidad estime convenientes para su visibilidad. Acepto (aceptamos) que la Universidad Tecnológica de Pereira convierta el documento en cualquier medio o formato para su preservación digital. En constancia de lo anterior, autorizo (autorizamos) publicar mi (nuestra) OBRA bajo las Licencias Creative Commons 4.0 (cuyo texto se puede consultar en: http://creativecommons.org/licenses/): Se autoriza el uso comercial de mi (nuestra) OBRA: SI____ NO_____ Se autorizan modificaciones de mi (nuestra) OBRA: SI____ NO_____ “Los derechos de autor recaen sobre las obras científicas, literarias y artísticas en las cuales se comprenden las creaciones del espíritu en el campo científico, literario y artístico, cualquiera que sea el modo o forma de expresión y cualquiera que sea su destinación, tales como: los libros, folletos y otros escritos; las conferencias, alocuciones, sermones y otras obras de la misma naturaleza; las obras dramáticas o dramático-musicales; las obras coreográficas y las pantomimas; las composiciones musicales con letra o sin ella; las obras cinematográficas, a las cuales se asimilan las obras expresadas por procedimiento análogo a la cinematografía, inclusive los videogramas, las obras de dibujo, pintura, arquitectura, escultura, grabado, litografía; las obras fotográficas a las cuales se asimilan las expresas por procedimiento análogo o la fotografía; las obras de artes plásticas; las ilustraciones, mapas, planos, croquis y obras plásticas relativas a la geografía, a la topografía a la arquitectura o a las ciencias, en fin, toda producción del dominio científico, literario o artístico que puedan producirse o definirse por cualquier forma de impresión o de reproducción, por fonografía, radiotelefonía o cualquier otro medio conocido o por conocer”. (Artículo 2 de la ley 23 de 1982).https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessMarulanda Arevalo , Jose LuddeyLoaiza Diaz, Oscar FernandoAsprilla Hincapie, Jhon Henry2024-08-30T14:41:14Z2024-08-30T14:41:14Z2024https://hdl.handle.net/11059/15283Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homeEn el desarrollo de estructuras para puentes, la calidad de las soldaduras es crucial para la seguridad y transitabilidad del mismo. Por ello, es fundamental que se cuenten con las herramientas que permitan un control y aseguramiento de la calidad durante la fabricación de dichas estructuras. Con el objetivo de garantizar estándares de calidad de aseguramiento y control se pretende hacer una guía indicando los parámetros necesarios a tener en cuenta para el desarrollo y fabricación de estructuras para puentes realizadas en acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA - High Steel Low Alloy) bajo el proceso de soldadura de arco sumergido (SAW). Para el desarrollo se tiene en cuenta un esquema de tres fases que se desarrolla a base de manuales, normas, códigos, monografías, especificaciones, formatos y registros que permiten diagnosticar, evaluar y proponer las condiciones necesarias para la planificación. Por último, se observa y se define el comportamiento de los parámetros y variables que afectan en gran medida el proceso, estableciendo así las condiciones y métodos, constituyendo la guía para garantizar el aseguramiento de la calidad.In the development of structures for bridges, the quality of welds is crucial for their safety and usability. Therefore, it is essential to have tools that enable quality control and assurance during the construction of such structures. To ensure quality standards for assurance and control, a guide is intended to be created, indicating the necessary parameters for the development of structures for bridges made of high-strength, low-alloy steel (HSLA - High Steel Low Alloy) using the submerged arc welding (SAW) process. The development takes into account a threephase scheme based on manuals, standards, codes, monographs, specifications, formats, and records that allow for diagnosing, evaluating, and proposing the necessary conditions for planning. Finally, the behavior of parameters and variables significantly affecting the process is observed and defined, establishing the conditions and methods that constitute the guide to ensure quality assurance.1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................... 4 2.1. Formulación Del Problema ................................................................................... 4 2.2. Sistematización Del Problema .............................................................................. 5 3. JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................... 6 4. OBJETIVOS ................................................................................................................. 9 4.1. Objetivo General .................................................................................................... 9 4.2. Objetivos Específicos ............................................................................................. 9 5. MARCO DE REFERENCIA ..................................................................................... 10 5.1. Marco Histórico ................................................................................................... 10 5.2. Marco Teórico ...................................................................................................... 12 6. DISEÑO METODOLÓGICO ................................................................................... 29 6.1. Etapa 1: Diagnóstica ............................................................................................ 30 6.2. Etapa 2: Evaluación ............................................................................................. 31 6.3. Etapa 3: Propositiva ............................................................................................ 32 7. VARIABLES ESENCIALES Y VARIABLES NO ESENCIALES EN EL PROCESO DE SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (SAW) ............................. 33 7.1. Equipos Utilizados En El Proceso De Soldadura Por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) .............................................................................................. 34 7.2. Variables Empleadas En El Proceso De Soldadura Por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) ............................................................................................ 35 7.2.1. Metal Base ..................................................................................................... 36 7.2.2. Electrodo ....................................................................................................... 40 7.2.3. Diámetro Del Electrodo................................................................................ 42 7.2.4. Extensión Del Electrodo ............................................................................... 43 7.2.5. Fundente ........................................................................................................ 44 7.2.6. Carga Fundente ............................................................................................ 47 7.2.7. Corriente De La Soldadura ......................................................................... 48 7.2.8. Voltaje De La Soldadura .............................................................................. 50 7.2.9. Velocidad De Pase ......................................................................................... 51 7.2.10. Diseño De Junta Y Preparación De Bordes ............................................ 53 8. COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES ESENCIALES Y LAS VARIABLES NO ESENCIALES EN EL PROCESO .................................................... 54 8.1. Calificaciones De Entrada De Calor Para El Proceso De Soldadura .............. 55 8.1.1. Prueba De Calificación De Máxima Entrada De Calor ............................ 57 8.1.2. Prueba De Calificación De Entrada De Calor Máxima-Mínima ............. 59 8.1.3. Limitaciones De Soldadura De Producción ............................................... 61 8.1.4. Calificación Del Procedimiento De Producción ......................................... 62 8.2. Técnica Aplicable Al Proceso De Soldadura Por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) .............................................................................................. 64 8.2.1. Requerimientos Generales – Proceso De Soldadura Por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) ............................................................................. 64 8.2.2. Electrodos y Fundentes para el Proceso de Soldadura por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) ............................................................................. 66 8.2.3. Procedimientos para Soldadura por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) con un Electrodo Simple .................................................................... 68 8.2.4. Procedimientos para Soldadura por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) con Electrodos Paralelos y Múltiples ................................................ 69 8.3. Definición Del Comportamiento De Variables En El Proceso De Soldadura Por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) En La Construcción De Estructuras De Puentes En Acero De Alta Resistencia Y Baja Aleación (HSLA - High Steel Low Alloy) ..............................................................................................................71 9. REQUISITOS PARA LA REALIZACIÓN DE UN PLAN DE CALIDAD PARA EL PROCESO DE SOLDADURA POR ARCO SUMERGIDO (SAW) EN LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS DE PUENTES EN ACERO DE ALTA RESISTENCIA Y BAJA ALEACIÓN (HSLA) ............................................................... 76 9.1. Plan De Calidad Para El Proceso De Soldadura Por Arco Sumergido (SAW - Submerged Arc Welding) En La Construcción De Estructuras De Puentes En Acero De Alta Resistencia Y Baja Aleación (HSLA - High Steel Low Alloy) ...................... 77 9.1.1. Objetivo Del Plan De Calidad ..................................................................... 77 9.1.2. Alcance ........................................................................................................... 77 9.1.3. Normas de Aplicación .................................................................................. 78 9.1.4. Requisitos Generales De Personal De Inspección ...................................... 79 9.1.5. Inspección Visual .......................................................................................... 80 9.1.6. Ensayo No Destructivo (END) ..................................................................... 89 9.1.7. Consolidación De Plan De Inspección ......................................................... 91 9.1.8. Manejo De No Conformidades Y/O De Defectos En La Soldadura ........ 95 10. CONCLUSIONES ................................................................................................... 97 11. RECOMENDACIONES ......................................................................................... 98 12. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 99 ANEXOS ........................................................................................................................... 102EspecializaciónEspecialista en Soldadura129 Páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraEspecialización en SoldaduraFacultad de Ingeniería MecánicaPereira670 - Manufactura::671 - Proceso de metalurgia y productos metálicos primariosEstructuras soldadas de aceroControl de calidadPuentesAWSAcero de alta resistenciaCalificación de soldaduraCalidadEnsayos destructivosEnsayos no destructivosEspecifiacionesMicroestructuraNormas y codigosPrecalentamientoProcedimiento de soldaduraPuentesSoldabilidadSoldaduraVariables esencialesGuía para el aseguramiento de calidad del proceso de soldadura por arco sumergido (SAW) en aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA) en la construcción de puentesTrabajo de grado - Especializacióninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_46ecTextinfo:eu-repo/semantics/otherAmerican Society for Testing and Materials. (2021). Standard Specification for High Strength Low-Alloy Columbium-Vanadium Structural Steel – AMTS A572/A572M-21.American Welding Society. (1999). Design and Planning Manual For Cost-Effective WeldingAmerican Welding Society. (2004). Welding Handbook – Welding Processes, Part 1. Ninth Edition. Volume 2American Welding Society. (2010). Definiciones y Términos Estándar de las Soldaduras – Incluidos los Términos para Junta Adhesiva, Soldadura Fuerte, Soldadura Blanda, Corte Térmico y Termorrociado. AWS A.3M/A3.0:2010.American Welding Society. (2015). Guide for Visual Examination of Welds. AWS B1.11/B1.11:2015.American Welding Society. (2020). Bridge Welding Code - AASHTO/AWS D1.5M/D1.5:2020 An American National StandardAmerican Welding Society. (2022a). American Welding Society – About. Visto en: https://www.aws.org/about/page/homeAmerican Welding Society. (2022b). Complete Joint Penetration Weld. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorización es original y la realicé (realizamos) sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto, mi (nuestra) OBRA es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARAGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la OBRA en cuestión, El (los) Autor(es), asumirá (n) toda la responsabilidad, y saldrá (n) en defensa de los derechos aquí autorizados. Para todos los efectos La Universidad actúa como un tercero de buena fe. Manifiesto (manifestamos) que soy (somos) conocedor (es) del alcance mundial de la publicación de mi (nuestra) obra en internet y específicamente en el Repositorio Institucional. Manifiesto (manifestamos) que mi (nuestra) OBRA no está limitada ni protegida por ningún acuerdo de confidencialidad, no es un secreto industrial, no es una invención patentable y no cuenta con ningún otro tipo de restricción para su publicación. Acepto (aceptamos) que la autorización se hace a título gratuito, por lo tanto, renuncio (renunciamos) a recibir pago alguno por su distribución, comunicación pública y cualquier otro uso que se haga en los términos de la presente licencia. Autorizo (autorizamos) a la Universidad Tecnológica de Pereira para incluir la presente OBRA en los índices y buscadores que la Universidad estime convenientes para su visibilidad. Acepto (aceptamos) que la Universidad Tecnológica de Pereira convierta el documento en cualquier medio o formato para su preservación digital. En constancia de lo anterior, autorizo (autorizamos) publicar mi (nuestra) OBRA bajo las Licencias Creative Commons 4.0 (cuyo texto se puede consultar en: http://creativecommons.org/licenses/): Se autoriza el uso comercial de mi (nuestra) OBRA: SI____ NO_____ Se autorizan modificaciones de mi (nuestra) OBRA: SI____ NO_____ “Los derechos de autor recaen sobre las obras científicas, literarias y artísticas en las cuales se comprenden las creaciones del espíritu en el campo científico, literario y artístico, cualquiera que sea el modo o forma de expresión y cualquiera que sea su destinación, tales como: los libros, folletos y otros escritos; las conferencias, alocuciones, sermones y otras obras de la misma naturaleza; las obras dramáticas o dramático-musicales; las obras coreográficas y las pantomimas; las composiciones musicales con letra o sin ella; las obras cinematográficas, a las cuales se asimilan las obras expresadas por procedimiento análogo a la cinematografía, inclusive los videogramas, las obras de dibujo, pintura, arquitectura, escultura, grabado, litografía; las obras fotográficas a las cuales se asimilan las expresas por procedimiento análogo o la fotografía; las obras de artes plásticas; las ilustraciones, mapas, planos, croquis y obras plásticas relativas a la geografía, a la topografía a la arquitectura o a las ciencias, en fin, toda producción del dominio científico, literario o artístico que puedan producirse o definirse por cualquier forma de impresión o de reproducción, por fonografía, radiotelefonía o cualquier otro medio conocido o por conocer”. (Artículo 2 de la ley 23 de 1982).open.accesshttps://dspace7-utp.metabuscador.orgRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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