Lo que los soldadores y otros fabricantes de metal deben saber sobre AWS D1.1

La mayoría de los fabricantes de metales saben que el código D1.1 de la American Welding Society para soldadura estructural es importante, pero algunos no saben exactamente lo que cubre.

¿Puede algo ser conocido y misterioso al mismo tiempo? Para muchos en la industria de fabricación de metales, ahí es donde cae el Código de soldadura estructural de la Sociedad Estadounidense de Soldadura (AWS) D1.1: 2020—Acero.

Es seguro decir que la mayoría sabe que el código AWS D1.1 se aplica al acero (acero al carbono y placas de baja aleación y formas de 1/8 a 8 pulg.) utilizado en la construcción de estructuras, pero eso no necesariamente equivale a toda la fabricación pesada. Además, un taller puede ser un fabricante de soldadura certificado, según los criterios establecidos por AWS, pero eso no convierte a la empresa en un taller certificado por AWS D1.1. Como puede ver, puede ser un poco complicado.

El FABRICATOR habló con algunos miembros del Comité AWS D1 sobre Soldadura Estructural para despejar el aire sobre los requisitos de soldadura estructural y la terminología correcta que debe usarse al describir a un soldador o un taller que demuestre competencia en la fabricación.

Aunque algunos en la industria de fabricación de metales podrían pensar lo contrario, AWS D1.1 no rige todas las soldaduras en los EE. UU. Mientras que los fabricantes de metales pueden reconocer los requisitos independientes establecidos para aplicaciones de recipientes a presión y tuberías a presión como independientes de los que cubren otras aplicaciones de soldadura, algunos fabricantes asumen que AWS D1.1 cubre todos los procesos de soldadura. Pero ese no es el caso.

"Me temo que muchos miran la palabra estructural y para ellos significa soporte de carga", dijo Duane Miller, gerente jubilado, consultor de servicios de ingeniería y diseño de soldadura de The Lincoln Electric Co., Euclid, Ohio. "Cuando hablamos de estructura, nos referimos a algo que está anclado al suelo, como un edificio o un puente".

El Instituto Estadounidense de Construcción de Acero (AISC) rige cómo se deben diseñar y construir estos edificios con elementos de acero estructural. Por ley, las estructuras civiles se diseñan y construyen de conformidad con un código de construcción, generalmente el Código Internacional de Construcción. Ese código requiere que las estructuras de acero se diseñen y construyan de acuerdo con la especificación AISC, que a su vez requiere el cumplimiento de AWS D1.1

AWS D1.1 cubre el material y el diseño, la fabricación, la inspección, la calificación y la elaboración de informes y registros relacionados con la fabricación y el montaje de acero estructural. Los requisitos de material y diseño garantizan que el trabajo de fabricación de acero estructural tenga el comienzo correcto. La fabricación influye en cómo se realiza el trabajo y la inspección garantiza que el proyecto cumpla con las especificaciones de diseño. La calificación cubre a las personas, los procesos y las especificaciones del procedimiento de soldadura (WPS) involucrados en el trabajo de fabricación. Los informes y registros detallan todos estos aspectos del trabajo.

Si una empresa desea una guía de soldadura para algo que no es soldadura de acero estructural, AWS puede ayudar porque es probable que exista un estándar de soldadura para ello, incluso si esos requisitos no son tan conocidos como AWS D1.1. Si un taller quiere seguir los requisitos de AWS para la soldadura de láminas de metal no estructural, puede consultar AWS D9.1. Si un fabricante de equipos agrícolas está buscando sabiduría en soldadura, puede consultar AWS D14.3.

En resumen, si una empresa de fabricación, como un fabricante de remolques, que obviamente está preocupada por la calidad de su producto dado el peso que se le impone y su uso en vías públicas, dice que sus productos se fabrican de acuerdo con el estándar AWS D1.1 , podría estar haciendo una referencia incorrecta. (El remolque podría soldarse a D1.1, pero el código no fue diseñado para usarse para soldar remolques). Debe referirse a otros requisitos de diseño y soldadura.

AWS D1.1 requiere que los soldadores, operadores de soldadura y soldadores por puntos estén calificados mediante una prueba. AWS certifica las instalaciones de prueba que luego certifican a los soldadores. Otras organizaciones también prueban a los soldadores. Un empleador puede optar por aceptar a esos soldadores como calificados, pero el empleador siempre es responsable de garantizar que sus soldadores estén calificados para el trabajo que realizan.

Un soldador puede obtener la calificación de AWS en un proceso y procedimiento de soldadura específico si pasa una prueba coordinada por el empleador. Un soldador solo puede obtener la certificación de AWS para un proceso si demuestra competencia en un centro de pruebas acreditado por AWS.

Las pruebas de calificación de desempeño en D1.1 permiten a los soldadores usar el proceso en el que probaron y en las posiciones que demostraron capacidad para realizar. Las calificaciones de soldador duran indefinidamente, siempre y cuando el soldador continúe soldando con el proceso para el que está calificado. Si un soldador no suelda con el proceso durante seis meses o más, debe volver a calificar.

"Ahora, hay algunas excepciones importantes que aceptamos, como las calificaciones que realiza un sindicato. Pero sigue siendo el empleador el responsable de la calificación del soldador", dijo Tom Schlafly, representante técnico, AISC, Chicago. "La empresa puede usar las pruebas del sindicato como evidencia de calificación, pero la responsabilidad sigue siendo del empleador para asegurarse de que el soldador esté calificado y mantenga la continuidad del soldador".

Para los soldadores que buscan credenciales que indiquen claramente su conocimiento de un proceso de soldadura, pueden postularse para ser soldadores certificados a través del programa AWS Certified Welder. Este programa evalúa a los soldadores en los procedimientos utilizados para las industrias de soldadura de acero estructural, oleoductos, láminas de metal y refinerías químicas, por ejemplo. Las calificaciones que un soldador puede obtener para los procesos dentro de la sección de calificación de AWS D1.1, cláusula 6 y que son parte del programa de soldador certificado incluyen soldadura por arco metálico protegido (SMAW), soldadura por arco metálico con gas (GMAW), arco con núcleo fundente (FCAW) y soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW). Además, hay disponible una variedad de otras combinaciones de procesos y materiales, que incluyen acero inoxidable (18 ga.-10 ga.); tubería SMAW; tubería GTAW (acero al carbono, acero inoxidable a acero al carbono y acero inoxidable); y tubería GTAW/SMAW (acero al carbono, tratamiento térmico posterior a la soldadura con cromo y acero al carbono con cromo).

AWS certifica soldaduras, pero el programa de certificación predominante en acero estructural es el programa de certificación AISC. Si bien AWS evalúa los criterios de calidad relacionados con las empresas de soldadura, el programa AISC también evalúa la soldadura y otras funciones comunes en la fabricación de acero estructural.

"En mi mundo como montador, leemos las especificaciones, y la mayoría de ellas solicitan un fabricante certificado por AISC o un montador certificado", dijo Mike Gase, director de calidad corporativa, Midwest Steel, Detroit, y ex inspector externo. por más de 25 años. "Realmente todavía tengo que ver una especificación que requiera un fabricante certificado por AWS".

Dicho esto, una empresa puede convertirse en un taller certificado por AWS a través del programa AWS Certified Welding Fabricator. La acreditación demuestra el compromiso de una empresa de fabricación de invertir en recursos, desarrollar procedimientos y capacitar al personal para producir piezas de calidad, al mismo tiempo que mantiene un sistema de gestión de calidad que documenta las actividades de fabricación.

Si una empresa ya cuenta con la certificación AISC, es elegible para recibir la certificación como fabricante de soldadura certificado por AWS. Los criterios del programa de certificación AISC satisfacen completamente el programa de certificación AWS Welding Fabricator. No existe la misma reciprocidad para aquellas empresas certificadas por AWS que podrían estar buscando el estado de fabricante certificado por AISC.

"Los programas AISC están orientados a la estructura e incluyen componentes más específicos relacionados con la construcción de estructuras civiles", dijo Schlafly.

"Una cosa que es inusual sobre D1.1 es un concepto llamado 'WPS precalificado'", dijo Schlafly. "La mayoría de las otras especificaciones no tienen ese concepto".

Sin precalificación, el procedimiento de soldadura debe ser calificado. (Para obtener más información, consulte D1.1, Cláusula 6). Obviamente, esto puede resultar muy costoso y llevar mucho tiempo.

La ruta precalificada significa que una empresa de fabricación no tiene que realizar pruebas físicas. Pero para que la MPS sea precalificada, todas las variables asociadas a la especificación deben estar dentro de los rangos establecidos. (Para obtener más información, consulte D1.1, cláusula 5). Por ejemplo, si se utiliza el metal base, el metal de aporte y el proceso de soldadura y las variables eléctricas durante el proceso de soldadura se encuentran dentro de los rangos aceptados, el proceso se considera aceptable. No se necesitan pruebas físicas.

También se debe tener en cuenta que los soldadores que usan WPS precalificados aún deben estar calificados.

"Lo que veo que principalmente se pasa por alto es que las empresas no creen que deben hacer inspecciones. La noción es que las inspecciones deben ser realizadas por un tercero, lo cual no es cierto", dijo Gase.

AWS D1.1, cláusulas 7 y 8 (así como AISC 360, capítulo N), requieren que el fabricante o el montador realice una inspección visual de control de calidad del ajuste y la soldadura y se asegure de que el soldador siga la WPS. Cualquier control de calidad realizado es para documentar que el fabricante y el montador realizaron el control de calidad.

Schlafly dijo que cuando un tercero realiza una prueba no destructiva, un fabricante o montador de acero estructural podría asumir que eso suplanta la necesidad de una inspección visual durante el proceso de fabricación. El riesgo es que un ojo crítico no esté mirando de cerca las soldaduras.

"Ese es un problema real", dijo Gase, coincidiendo con su colega del comité D1.1. "Tratamos de corregir esa falacia común cuando nos topamos con ella. Estamos trabajando en eso y estamos llegando allí".

Bob Shaw, presidente del Centro de Tecnología de Estructuras de Acero, Howell, Michigan, agregó que los fabricantes y montadores a menudo piensan que la inspección solo es necesaria cuando se realizan las soldaduras, pero eso es incorrecto. Un empleado de taller o montador autorizado y capacitado debe evaluar lo que sucede antes de la soldadura y también durante la soldadura. Solo entonces el proceso de soldadura está bajo control.

AWS solía publicar una nueva edición cada dos años. Eso ahora se ha convertido en un ciclo de cinco años, con la próxima actualización prevista para 2025.

"Los fundamentos básicos de D1.1 no cambian con frecuencia y no cambian significativamente", dijo Schlafly. "Ahora, puede ser significativo para usted si actualmente está trabajando en un proyecto y, de repente, se necesita una nueva serie de pruebas porque reescribimos un requisito. En general, sin embargo, los fundamentos del código no cambiar de verdad".

Schlafly agregó que los miembros del comité hacen todo lo posible para evitar tales cambios porque están tratando de tener en cuenta a los fabricantes. En todo caso, muchos de los cambios abordan la necesidad de aclarar algo de la edición anterior o cubrir nuevas tecnologías, como la inspección de soldadura de matriz en fase.