PROYECTO TÉCNICO-ECONÓMICO PARA LA FABRICACIÓN … · empresa carecía deuno especifico, en el se recogen todas las precauciones destinadas a salvaguardar la integridad de los

1 Documento nº1: Memoria

Universidad Pontificia Comillas

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERIA (ICAI)

INGENIERO TÉCNICO MECÁNICO

PROYECTO TÉCNICO-ECONÓMICO PARA LA FABRICACIÓN DE COMPONENTES

FERROVIARIOS MECANO-SOLDADOS. REQUISITOS DE FABRICACIÓN PARA EL

CUMPLIMIENTO DE LA NORMA EN ISO 3834

Autor: Alejandro Manini Ramos

Director: David Miguel López

Madrid

mayo de 2012

Proyecto realizado por el alumno :



Alejandro Manini Ramos

Fdo.: Fecha: 17/ 05/ 2012

Autorizada la entrega del proyecto cuya información no es de carácter confidencial

EL DIRECTOR DEL PROYECTO

David Miguel López

Fdo.: Fecha: 17/ 05/ 2012

Vº Bº del Coordinador de Proyectos

Luis Manuel Mochón Castro

Fdo.: Fecha: 22/05 / 2012



Proyecto técnico-económico para la fabricación de componentes ferroviarios mecano-soldados.

Requisitos de fabricación para el cumplimiento de la norma EN ISO 3834

Autor: Alejandro Manini Ramos


Entidad colaboradora: ICAI Universidad Pontificia Comillas

RESUMEN DEL PROYECTO

El objeto del presente proyecto es que Carman S.A. cumpla con los requisitos de la norma

EN ISO 3834. Carman S.A. se encuentra situada en la ciudad de Madrid, es una industria

electromecánica auxiliar, dedicada al sector aeronáutico, telecomunicaciones, de defensa y

principalmente al del ferrocarril.

Especializada en la fabricación de componentes individuales o conjuntos electromecánicos

bajo pedido, para ello cuenta con distintas máquinas de arranque de material, de deformación, de

corte y de unión mediante soldadura. Consta de una plantilla de dieciocho trabajadores, dos de

ellos soldadores y de mil quinientos treinta y siete metros de factoría.

En Carman S.A. se llevaban haciendo inversiones en la parte de mecanizado de manera

más o menos constante, y la sección de soldadura había quedado un poco olvidada, en estos

tiempos de dificultades económicas la competencia se ha visto incrementada, y la empresa ha

decidido potenciar y modernizar la soldadura para poder tener acceso a trabajos de mayor

responsabilidad y calidad, desmarcándose así de la competencia. Para ello ha decidido certificarse

en la norma EN ISO 3834, debiendo cumplir todos los requisitos que la norma establece.

Para ello se estudió la norma EN ISO 3834 y todas a las que hace esta referencia para

poder conocer las exigencias que la empresa debía satisfacer.

Posteriormente se realizó un estudio de la empresa para saber que requisito cumplía. Se

pudo observar que la empresa al estar ya certificada en la norma ISO 9000:2000, cumplía con las

exigencias en cuanto al mantenimiento y calibración de los equipos, pero no en el resto de

apartados concernientes a la actividad de soldeo.

Hubo que crear el PC 15, denominado así porque se integra dentro de los procesos

generales dentro del plan de calidad establecido por la ISO 9000:2000. Es el documento más

importante ya que en él quedan recogidas todas las actuaciones y responsabilidades relacionadas

con el soldeo.



Se creó un manual de seguridad e higiene enfocado hacia la soldadura, puesto que la

empresa carecía de uno especifico, en el se recogen todas las precauciones destinadas a

salvaguardar la integridad de los operarios relacionados con este área.

También se crearon tres manuales, de inspección visual, líquidos penetrantes y partículas

magnéticas, estos métodos fueron escogidos por ser lo más básicos y elementales en la

verificación de uniones soldadas, ya que la empresa no realizaba, ni tenía experiencia en este tipo

de ensayos. Por lo que además también deberá formar a su personal en este aspecto.

Se creó una instrucción técnica de consumibles de soldeo, en ella se establecen todas las

actuaciones de cara al almacenamiento, conservación y empleo de los consumibles. También se

realizo una instrucción técnica de fabricación de un elemento soldado, mostrando los pasos para

una correcta fabricación y que servirá de ejemplo para futuras instrucciones de fabricación.

Además se creó el formato para los procedimientos de soldeo que la empresa tendrá que

crear, en función de los trabajos que tenga que desarrollar.

Se buscaron todos los equipos que Carman S.A. necesita para poder cumplir los

requerimientos de la norma, en su gran mayoría son dispositivos de control de las condiciones de

soldeo, como pinzas amperimétricas, termómetros, y dispositivos de verificación de las uniones

tales como microscopios, lupas, endoscopios, galgas, etc. También un horno para eliminar la

humedad de los electrodos que pueden absorberla y una estufa para mantener la temperatura de

estos durante los procesos de soldeo.

Con todos los documentos y la información mencionada se redactó la memoria del proyecto

Se calculó el aporte térmico del proceso descrito en la instrucción técnica de fabricación,

que servirá en el futuro para poder verificar si el proceso realizado se encuentra dentro del rango

del procedimiento correspondiente.

Posteriormente se incluyó un pliego de condicione, en el que quedan descritas todas las

normas de ejecución del proyecto y las condiciones en la que ha de llevarse a cabo.

Por último se redactó un presupuesto, quedando en él recogidos todos los precios de los

equipos que la empresa necesitaba y también se incluyó un curso de formación para su personal y

el coste de la certificación en la norma UNE EN 3834.

Finalmente cabe destacar que el presupuesto para el presente proyecto es de 13.085 €.







Technical and economic project for the manufacture of railway components mechano-soldiers.

Manufacturing requirements for compliance of standard EN ISO 3834

Author: Alejandro Ramos Manini


Collaborating institution: Universidad Pontificia Comillas ICAI

PROJECT SUMMARY

The purpose of this project is that Carman SA meets the requirements of standard EN ISO

3834. Carman S.A. is located in the city of Madrid, is an auxiliary electromechanical industry,

dedicated to the aviation industry, telecommunications, defense and especially to the railway.

Specializing in the manufacture of individual components and electromechanical assemblies

on demand, for it has different material removal machine, deformation, cutting and joining by

welding. It has a staff of eighteen workers, two welders and 1537 meters of factory.

In Carman S.A. were carried by investing in the machining of more or less constant, and the

welding section had been somewhat neglected in these tough economic competition has increased,

and the company has decided to strengthen and modernize the weld access to jobs of greater

responsibility and quality, thus distancing itself from the competition. This has decided to become

certified in ISO 3834, must meet all the standard sets.

We studied the EN ISO 3834 and all of which makes this reference to meet the demands

that the company should meet.

Subsequently, a study of the company to know that requirement fulfilled. It was observed

that the company to be certified as ISO 9000:2000, met the requirements for the maintenance and

calibration of equipment, but not in the other sections concerning the welding activity.

We had to create the PC 15, so called because it is integrated within the overall processes

within the plan's quality by ISO 9000:2000. It is the most important document since it are gathered

all the actions and responsibilities related to welding.



Was created manual safety and health focused welding, since the company lacked a

specific, in the collected every precaution to safeguard the integrity of the operators involved in this

area.

It also created three manuals, visual inspection, liquid penetrant and magnetic particle,

these methods were chosen to be as basic and elementary in the verification of solder joints, as the

company did not perform, or had experience in this type of test. It also should also train their staff in

this regard.

Was created technical instruction welding consumables, it lays down all the actions in the

face of storage, preservation and use of consumables. Also conducted a technical training for

manufacturing a soldier element, showing the steps for proper manufacturing and will serve as

examples for future manufacturing instructions.

It also created the format for welding procedures that the company will be created,

depending on the work that has to be developed.

We searched all equipment Carman S.A. needed to fulfill the requirements of the standard,

the vast majority are devices for the control of welding conditions, such as clamp meters,

thermometers, and devices for testing the joints such as microscopes, loupes, endoscopes,

gauges, etc.. Also an oven to remove moisture from the electrodes which can absorb and an oven

to maintain the temperature of these during the welding processes.

With all the documents and information referred to was written project report.

We calculated the heat input of the process described in the instruction processing

technique, which will in the future to verify if the process is conducted within the range of

proceedings.

Later it included a statement of conditional, which are described all the rules for

implementing the project and the conditions under which it is to take place.

Lastly drew up a budget, leaving it outlines all of the equipment prices that the company

needed and also included training course for its staff and the cost of certification in the standard EN

3834.

Finally emphasize the budget of the project is 13.086 €







ESTE PROYECTO CONTIENE LOS SIGUIENTES DOCUMENTOS

DOCUMENTO Nº1, MEMORIA

1.1 Memoria pág. 5 a 137 132 páginas

1.2 Cálculos pág. 138 a 140 3 páginas

1.3 Anejos pág. 141 a 146 6 páginas

DOCUMENTO Nº2, PLANOS

2.1 Lista de planos pág. 1 a 1 1 páginas

2.2 Planos pág. 2 a 10 9 páginas

DOCUMENTO Nº3, PLIEGO DE CONDICIONES

3.1 Generales y Económicas pág. 1 a 6 6 páginas

3.2 Técnicas y Particulares pág. 7 a 7 1 páginas

DOCUMENTO Nº4, PRESUPUESTO

4.1 Introducción pág. 2 a 2 1 páginas

4.2 Presupuesto de equipos pág. 3 a 3 1 páginas

4.3 Presupuesto de formación pág. 4 a 4 1 páginas

4.4 Presupuesto de certificación pág. 4 a 4 1 páginas

4.5 Servicio de asesoramiento pág. 4 a 4 1 páginas

4.6 Presupuesto general pág. 5 a 5 1 páginas



INDICE GENERAL

MEMORIA

1.1 Memoria descriptiva 1.1.1 Antecedentes……………………………………………………..5

1.1.1.1 Objeto............................................................................6 1.1.1.2 Documentación requerida...........................................6

1.1.2 Estudio de la empresa............................................................7

1.1.2.1 Instalaciones y equipos auxiliares…………………..7 1.1.2.2 Equipos de soldadura…………………………………11 1.1.2.3 Electrodos……………………………………………….13 1.1.2.4 Medios de control........................................................16 1.1.2.5 Medios de protección.................................................19 1.1.2.6 Ensayos no destructivos............................................19 1.1.2.7 Personal involucrado……………………………………20

1.1.3 PC 15 Procesos de soldeo………………………………………21

1.1.3.1 Objeto y ámbito de aplicación………………………….21 1.1.3.2 Responsabilidades……………………………………….21 1.1.3.3 Definiciones y siglas……………………………………..21 1.1.3.4 Desarrollo......................................................................22

1.1.3.4.1 Revisión de los requisitos

y revisión técnica………………………………22

1.1.3.4.2 Subcontratación………………………………..23

1.1.3.4.3 Actividades de soldeo....................................24

1.1.3.4.4 Actividades de inspección.............................25

1.1.3.4.5 Actividades relacionadas con el mantenimiento de equipos y

calibración……………………………………..25

1.1.3.4.6 Personal relacionado con el soldeo…………26

1.1.3.4.7 Equipos de soldeo…………………………….38

1.1.3.4.8 Planes de producción...................................38

1.1.3.4.9 Instrucciones técnicas..................................39

1.1.3.4.10 Procedimientos de soldeo…………………...39



1.1.3.4.11 Consumibles de soldeo………………………42

1.1.3.4.12 Identificación y almacenamiento

de materiales base……………………………43

1.1.3.4.13 Tratamientos térmicos...................................43

1.1.3.4.14 Inspección y ensayos relacionados

con el soldeo………………………………….43 1.1.3.4.15 No conformidades y acciones

Correctivas……………………………………44

1.1.4 Manual de seguridad e higiene………………………………..45 1.1.4.1 Protecciones personales.................................................45

1.1.4.2 Protecciones colectivas…………………………………..46

1.1.4.3 Manipulación de gases comprimidos……………………46

1.1.4.4 Localización de fugas......................................................48

1.1.4.5 Prevenciones en la utilización

de materiales y equipos…………………………………..49

1.1.4.6 Protección contra gases y humos……………………….50

1.1.5 Manual de inspección visual…………………………………..51 1.1.5.1 Introducción..................................................................51 1.1.5.2 Cualificación del personal……………………………..51

1.1.5.3 Etapas del ensayo de inspección visual…………….51 1.1.5.4 Inspección después del soldeo……………………….53 1.1.5.5 Defectos detectables mediante

inspección visual………………………………………..55

1.1.5.6 Defectos apreciables previos a la soldadura……….56 1.1.5.7 Defectos apreciables por

inspección de la soldadura……………………………57

1.1.6 Manual de líquidos penetrantes………………………………63

1.1.6.1 Propiedades del líquido penetrante…………………63

1.1.6.2 Tipos de líquidos penetrantes………………………..65 1.1.6.3 Eliminadores……………………………………………..67 1.1.6.4 Reveladores……………………………………………...68 1.1.6.5 Proceso de inspección………………………………...70



1.1.6.6 Interpretación de las indicaciones……………………77 1.1.6.7 Criterios de aceptación según

la norma une-en 1289……………………………………81

1.1.7 Manual de partículas magnéticas……………………………...85

1.1.7.1 Fundamentos del ensayo

por partículas magnéticas……………………………...85

1.1.7.2 Sistemas de magnetización…………………………….89 1.1.7.3 Partículas magnéticas…………………………………...94 1.1.7.4 Desmagnetización………………………………………..98 1.1.7.5 Técnicas de magnetización aplicadas

a la inspección de soldaduras…………………………101

1.1.7.6 Interpretación de las indicaciones……………………107 1.1.7.7 Criterios de aceptación: norma UNE-EN 1291……...108

1.1.8 Instrucción técnica de consumibles de soldeo……………..111 1.1.8.1 Proveedores de consumibles de soldeo……………..111 1.1.8.2 Listado de consumibles empleados…………………..112 1.1.8.3 instrucciones de almacenaje y secado……………….114 1.1.8.4 Designación de alambres y electrodos……………….116 1.1.8.5 Manipulación y tratamiento de electrodos…………...120

1.1.9 Instrucción técnica de fabricación……………………………..123 1.1.9.1 Materiales base……………………………………………123 1.1.9.2 Subfase 1…………………………………………………...123 1.1.9.3 Subfase 2…………………………………………………...128

1.1.10 Formato de procedimiento……………………………………….133 1.1.10.1 Introducción………………………………………..133 1.1.10.2 Formato……………………………………………..135

1.1.11 Bibliografía…………………………………………………………..137

1.2 Cálculos…………………………………………………………………………..138

1.3 Anejos…………………………………………………………………………….141 1.3.1 Equipos……………………………………………………………...141





1.1 MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1.1 ANTECEDENTES

Carman S.A. se encuentra situada en la ciudad de Madrid, en la calle San Mario número 8.

Es una industria electromecánica auxiliar, dedicada al sector aeronáutico, telecomunicaciones, de

defensa y principalmente al del ferrocarril.

Carman S.A. se dedica a la fabricación de componentes individuales o conjuntos

electromecánicos bajo pedido, para ello cuenta con distintas máquinas de arranque de material,

de deformación, de corte y de unión mediante soldadura. Posee una superficie de 1537 metros de

los cuales 100 metros están destinados a la soldadura, 100 al almacenaje de materiales base y

150 como almacén de piezas ya terminadas y de diferentes consumibles. Está formada por una

plantilla de 18 trabajadores, de ellos, 2 son soldadores.



Debido a la situación actual de la industria española, a la competencia cada vez mayor del

mercado y a las altas exigencias de los clientes, Carman S.A. ha decidido homologar la soldadura

según la norma UNE-EN-ISO 3834, para poder acceder a trabajos de mayor responsabilidad y

aumentar la calidad de su soldadura.

1.1.1.1 OBJETO

El objeto del presente proyecto es definir y crear toda la documentación necesaria para que

Carman S.A. pueda cumplir con los requisitos necesarios para obtener el certificado de calidad en

la norma UNE-EN-ISO 3834, creando la documentación necesaria y modificando la ya existente.

También será del ámbito de este definir los materiales empleados para los procedimientos

de soldeo así como el cálculo de las variables que intervienen en él. La realización de instrucciones

técnicas de trabajo sobre alguno de los trabajos realizados en Carman S.A. donde la soldadura

forme una parte importante del proceso.

1.1.1.2. DOCUMENTACIÓN REQUERIDA

Hasta ahora la documentación en Carman S.A. es igual para todos los productos de

fabricación, tanto si hay un proceso de unión mediante soldadura como si no. Por lo que deberá

centrar sus esfuerzos en la generación de documentación y control sobre la soldadura que es un

procedimiento especial. Para ello habrá de crear los siguientes documentos:

• PC 15 Procesos de soldeo

• Manual de seguridad e higiene (enfocado hacia la soldadura)

• Manuales de inspección

• Instrucciones técnicas

• Procedimientos de soldeo



1.1.2 ESTUDIO DE LA EMPRESA

Para poder tomar cualquier acción para el cumplimiento de la norma UNE-EN-ISO 3834,

previamente ha habido que analizar la parte de la empresa que está relacionada con la soldadura.

1.1.2.1 INSTALACIONES Y EQUIPOS AUXILIARES

Carman S.A. cuenta con una parte de sus instalaciones dedicadas a los procedimientos por

soldeo, consta de 100 m2, separados del resto de las instalaciones que forman la factoría, poseen

una correcta iluminación.



Están dotadas de un sistema de absorción de humos y de unos ventanales de ventilación

que evitan la acumulación de gases.

También hay un sistema de calentadores por radiación para compensar el frio, que son los

más adecuados para las actividades de soldeo.



Hay un cabestrante para la manipulación de las piezas y estructuras más pesadas con una

capacidad de 500 kg.

Las mesas sobre las que se trabajan son improvisadas.



En este sentido debería mejorarse, con sistemas a modo de mecano que permiten una

mejor y más rápida sujeción de los elementos que van a ser soldados.

No hay una diferenciación de zonas para soldar acero, acero inoxidable y aluminio. La

soldadura de aluminio es muy sensible a la contaminación y se debe extremar la limpieza, siendo

en concreto las inclusiones de hierro, muy perjudiciales.

También habría que tener los distintos elementos que se usan para limpiar y preparar las

superficies, tales como disco de amoladoras, cepillos, lijadoras, etc., dedicados en exclusiva a un

material y bajo ningún concepto emplearlos en otro para evitar dicha contaminación.



1.1.2.2 EQUIPOS DE SOLDADURA

Todos los equipos que Carman S.A. posee están registrados y se les hace un mantenimiento,

siguiendo las directrices de la ISO9001, y se encuentran en el documento PC-03 Gestión de los Recursos: Mantenimiento. No obstante habrá que añadir la parte correspondiente a la calibración

de los equipos de soldadura, que no está hasta ahora contemplada.

Hay tres equipos de soldadura mig-mag, E-46 y E-66 de ESAB y el E47 Soldadura Mig

KD, su utilización es de un 90 % respecto al resto de métodos de soldadura.

Se emplean para soldadura de:

-Acero en un 90%.

-Acero inoxidable en un 5%.

-Aluminio en un 5%.

Para la soldadura con electrodo revestido hay dos trasformadores bastante antiguos E48 y

E55.



Este tipo de soldadura se emplea poco, (menos productiva que la MIG-MAG) no obstante

se utiliza para algún trabajo especial, prototipos, trabajo donde hay que desplazarse, piezas con

problemas de accesibilidad.

Para la soldadura tig hay un equipo, TIG E-019 Tigcito 250, es un equipo un tanto

obsoleto, y cuando se requiere el empleo de este tipo de soldadura de opta por subcontratar.

Para la soldadura por puntos Hay un equipo, E-010 Máquina de soldar por puntos elesa

SPN-18 que se utiliza, aunque poco.

La soldadura por puntos queda relegada a trabajos en chapa, algún prototipo, etc. Su

utilización es muy esporádica.

Hay un equipo de corte por plasma E-069 JÄCLE 30-120, empleado para el corte de estructuras.



1.1.2.3 ELECTRODOS

Los electrodos están debidamente almacenados y clasificados, en el almacén general de la

empresa, lejos de zonas con humedad, no obstante convendría redactar un documento, para su

correcto almacenaje, e identificación.

Determinados electrodos necesitan un calentamiento previo para eliminar la humedad

absorbida, para estos casos se necesita una estufa que Carman S.A. no posee por lo que debería

adquirir una.

Los electrodos que hay son:

- MIG-MAG

o Para acero Diámetro 0,8 ITEM 1251086700 marca ESAB AUTOTROD 12.51

SFA/AWS A5.18 ER70S-6

EN150 14341-A G3 Si1

Diámetro 1,2 ITEM 1251126710 marca ESAB AUTOTROD 12.51


EN150 14341-A G3 Sil



o Para aluminio Diámetro 1,2 ITEM 1811512987E marca ESAB AUTOTROD 18.15

DIN 173 256 Al Mg S

ER5356

o Para acero inoxidable

Diámetro 1,2 ITEM 1651129820 marca ESAB AUTOTROD 309LSi

EN12072 G23 12 Lsi

SFA/AWS A5.18 ER309Lsi

Diámetro 1 ITEM 1612109820 marca ESAB AUTOTROD 308Lsi

EN12072 G23 12 Lsi

SFA/AWS A5.18 ER 308 Lsi

- Electrodo revestido o Citofix oerlikon

3,2x3500 mm

AWS A5.1 E6013

EN ISO 2560ª E38 AR 11

o LIMAROSTA 316L LINCOLN ELECTRIC

2x300

AWS A5-4-92 E316L-16

EN 16000-97 E19 12 3 L R 12

o Citofix 2x300

EN ISO 2560 –A E38ZR11

AWS A5.1 E6013

o OERLIKON CITOFIX

4X350

AWS E-6012

UNE 14003 Rutilo

o CITOFIX OERLIKON



2,5X350

EN ISO 2560-A E38 Z R11

AWS A5.1 E6013

o OK 48.00 ESAB

3,2x400

AWS A/SFA 5.1 E7018 H4R

EN 499 E42 4B 42 HS

o OK 78.16 ESAB

3.2x4590 mm

SFA/AWS A5.5 E9018-G

EN 757 E69 AZ42

o OK 61.30

2,5x300

SFA/AWS A5.4 E308 L-17

EN 1600 E19 9 LR 12

o OK 46.00

2x300

AWS A/SFA 5.1 E6013

EN499 E38 0 RC 11

o OERLIKON

ULTRANOX DRV 316L

AWS A5.4 E316L-16

Austenítico Rutilo Básico

o OK 96.50 ESAB

Aluminio 3,2x30

DIN1732 EL-AISI12

- Soldadura fuerte o Castolin latón eutectic 18xfc diámetro 4



o Castolin -190 diámetro 1,50

o Catolin -190 diámetro 3

o Castolin -190 diámetro 2

1.1.2.4 MEDIOS DE CONTROL

En lo que a medios de control se refiere, Carman S.A. muestra numerosas carencias y es

en este apartado donde deberá realizar los mayores esfuerzos para poder cumplir los requisitos de

la normativa.

Para garantizar que la soldadura se realiza de acuerdo con un procedimiento concreto, hay

que proceder a medir, controlar y registrar los parámetros con los que se está trabajando,

comprobando que están dentro del rango especificado y, en caso de detectarse desviaciones,

acometer las acciones correctivas oportunas.

Los parámetros a medir y controlar durante la operación de soldeo son:

• Espesor del material base.

• Dimensiones de los biseles y separación entre ambos.

• Diámetro o dimensiones principales de los electrodos y materiales de

aporte.

• Temperatura de precalentamiento.

• Tensión, intensidad y velocidad de soldeo.

• Temperatura entre pasadas.

• Temperatura de postcalentamiento.

• Otros que tengan una influencia significativa en las características y/o

calidad de la soldadura. Por ejemplo, para los aceros de alta

resistencia templados y revenidos es crítica la velocidad de



enfriamiento de su soldadura o tiempo de enfriamiento desde la

temperatura de 800 ºC hasta la de 500 ºC.

En base a lo anterior, Carman S.A. deberá tener dispositivos para la medición de:

• Longitudes.

• Ángulos.

• Caudales de gases.

• Temperaturas.

• Tensión e intensidad eléctricas.

• Velocidad de avance.

• Tiempo.

Para ello deberá adquirir, puesto que no dispone de estos elementos en la actualidad:

• Galgas de Soldadura Universal, que mide: Soldaduras en ángulo: forma y dimensiones.

Soldadura a tope: desalineamiento de chapas, preparaciones

de la unión (ángulos, anchura) Sobreespesor de la soldadura,

anchura de la soldadura, mordeduras.

• Galgas de Soldadura a Tope Universal, que miden la preparación y el

acabado de soldaduras a tope: Ángulo de bisel.

Anchura de la abertura en la raíz.

Sobreespesor de la soldadura.

Anchura de la superficie de la soldadura.

Profundidad de las mordeduras.

Diámetros de los consumibles.

• Lápices térmicos, miden la temperatura del metal que va a ser soldado,

cambiando de color cuando alcanzan una temperatura, por lo que son

específicos para una temperatura, con un tiempo de reacción inferior a 1

segundo.

• Termopares, miden la temperatura del metal que va a ser soldado, poseen

un amplio rango de medidas, con un tiempo de reacción inferior a 7

segundos.



• Amperímetros y voltímetros, para la medición de los parámetros eléctricos.

Para que todas las mediciones a las que nos hemos referido anteriormente sean fiables es

necesario que todos los instrumentos de medición estén correctamente calibrados, como mínimo

contrastados con un patrón, calibrado de acuerdo con el programa de calidad establecido.

La norma para el aseguramiento de la calidad de las construcciones soldadas EN-729

incluye un capítulo dedicado a la calibración de instrumentos de medida.

La mayoría de los talleres de construcciones soldadas tienen implantados procedimientos

para esta calibración. Normalmente disponen de instrumentos patrones calibrados con los que

contrastan periódicamente los instrumentos de trabajo sencillos. Los instrumentos patrones y los

instrumentos de trabajo complejos deben enviarlos periódicamente a un centro de metrología acreditado para su calibración.

Los procedimientos de calibración deben indicar claramente los instrumentos a los que son

aplicables, el método de calibración aplicado y la periodicidad con que se realizará la calibración.

Deberán elaborar un registro de todos los instrumentos calibrados disponibles, en el

que figurarán como mínimo todos los datos identificativos de cada instrumento, el patrón utilizado y

las fechas de la última calibración y de la próxima. Además, los instrumentos deberán etiquetarse

con ambas fechas para evitar que involuntariamente se utilicen los que estén fuera del plazo de

validez de la última calibración.

Deberá haber un plan de medición implantado en el que se traten los siguientes aspectos:

• Objeto, indicando el tipo de medición a realizar con el mismo.

• Alcance, indicando a que componentes es aplicable y en qué momento.

• Referencias consideradas a lo largo del procedimiento.

• Estado superficial de los componentes a los que es aplicable.

• Facilidades necesarias para realizar la medición.

• Personal requerido para realizar la medición.

• Técnica operatoria.

• Criterios de aceptación.

• Formatos a cumplimentar con las medidas obtenidas.



1.1.2.5 MEDIOS DE PROTECCIÓN

La soldadura constituye uno de los procesos en los que intervienen mayor cantidad de

variables a tener en cuenta, a la hora de planificar la seguridad de las operaciones, puesto que en

el más simple proceso de soldeo actúan riesgos combinados de electricidad, toxicidad de agentes

químicos, radiaciones, estrés térmico, etc.

El impacto de las operaciones de soldeo, a diferencia de otros procesos, afecta no solo al

operario que los realiza, el soldador, también afecta a los otros operarios que están cerca de él, y

al medio ambiente que le rodea.

Hay que diferenciar entre medios de protección individuales y colectivos.

En cuanto a los medios de protección individuales, los soldadores de Carman S.A.

disponen de botas de seguridad, guantes, manguitos, mandiles, polainas, pantallas y yelmos

provistos de filtros para la radiación, todos ellos para protegerse del calor, partículas proyectadas y

radiaciones que afectan tanto a los ojos como a la piel expuesta y que se producen durante el

soldeo. También dispone de extractores locales de humos y de unos ventanales que están

siempre abiertos y que evitan la acumulación de gases.

La empresa debería adquirir unos dosímetros individuales, para saber la cantidad de gases

a los que están expuestos sus soldadores y protectores auditivos tales como tapones, orejeras,

etc., ya que en algunos procesos de soldeo y sobre todo en procesos auxiliares a este, como

amartillado, corte, picado, esmerilado, etc., se producen gran cantidad de ruido.

En cuanto a los medios de protección colectivos la empresa dispone de mamparas para

evitar que las radiaciones y partículas que puedan ser proyectadas alcancen a operarios cercanos

durante las actividades de soldeo.

1.1.2.6 ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

Carman S.A. en la actualidad no realiza ningún tipo de control ni verificación en las

soldaduras realizadas, ni tiene personal cualificado para ello, dejando en manos de los soldadores

la responsabilidad final de la calidad, por lo tanto deberá contratar a personal cualificado o formar a

alguno de sus trabajadores. Actualmente la empresa no desarrolla un volumen de soldaduras lo

suficientemente importante como para tener personal dedicado en exclusiva a la comprobación de



la calidad de estas, por lo que la opción más interesante es la de formar al actual jefe de calidad en

la realización de los ensayos.

Deberá formar a su personal en la inspección visual, líquidos penetrantes y en las

partículas magnéticas en el nivel 1 de inspección así como adquirir todos los equipos y

herramientas necesarias para llevarlos a cabo

1.1.2.7 PERSONAL INVOLUCRADO

En lo que al personal involucrado en la soldadura, la norma exige que haya un coordinador

de soldadura, personal de inspección cualificado y soldadores homologados.

El coordinador de soldadura ha de tener el título de ingeniero de soldadura o poder

demostrar que posee los conocimientos ante un organismo certificador, será el máximo

responsable en cuanto a la soldadura de refiere. La empresa cuenta con un ingeniero de

soldadura, por lo que en cuanto este apartado cumple las exigencias.

En cuanto al personal de inspección, la empresa no ha realizado labores de inspección, ni

tiene personal cualificado para ello, por lo tanto deberá formar o contratar a personal. Pudiendo

realizar cuanto menos una inspección visual de manera correcta y siendo muy recomendable

poder realizar ensayos de líquidos penetrantes y de partículas magnéticas, para poder detectar

cualquier defecto que se pudiera producir en el soldeo.

La empresa cuenta con dos soldadores homologados, por lo que en este aspecto cumple

con los requisitos exigidos



1.1.3 PC 15 PROCESOS DE SOLDEO

1.1.3.1 OBJETO Y ÁMBITO DE APLICACIÓN

La especificación de los requisitos de calidad para los procesos de soldeo es importante porque

la calidad de estos procesos no puede verificarse fácilmente. Por lo tanto, estos procesos se

consideran como procesos especiales tal y como se indica en ISO 9000:2000.

La calidad no se puede inspeccionar en un producto, ha de estar presente en él. La aplicación de

los mejores y más sofisticados ensayos no destructivos no mejoran la calidad de las soldaduras.

Este procedimiento es de aplicable a todas las actividades de soldeo.

1.1.3.2 RESPONSABILIDADES

• Coordinador de soldeo : Será responsable de todas las actividades de soldeo

1.1.3.3 DEFINICIONES Y SIGLAS

• Definiciones

No aplica

• Siglas

No aplica.



1.1.3.4 DESARROLLO

1.1.3.4.1 REVISIÓN DE LOS REQUISISTOS Y REVISIÓN TÉCNICA

Para Garantizar que se dispone de toda la información necesaria para la producción, antes del

comienzo de la misma.

Para Garantizar que Carman dispone de la capacidad suficiente para lo especificado en las

condiciones contractuales, tanto desde el punto de vista técnico como por plazos de entrega.

Quedara reflejado en un documento denominado Revisión de los requisitos y revisión técnica

donde se reflejara el histórico de la revisión.

En general el proceso de soldeo estará incluido dentro de una fabricación de CARMAN, y su

control, registro, etc. estará sometido al procedimiento general, PC13-4 Desarrollo, Sin embargo

será el coordinador de soldeo el responsable de las actividades de soldeo.



1.1.3.4.2 SUBCONTRATACIÓN

Carman con su procedimiento PC4 Compras /Recepción de productos, establece un

procedimiento general de proveedores, homologación de proveedores, seguimiento Re-evaluación

etc, establece unos códigos de productos entrantes, el control administrativo, inspección, de

recepción etc.

Cualquier labor al respecto deberá cumplir con dicho procedimiento general.

No es la política de Carman la subcontratación de productos soldados, sin embargo en

caso de que fuera necesario, será el coordinador de soldadura el responsable de evaluar la

empresa subcontratada y controlar en función de la responsabilidad del producto, los

requerimientos exigibles

Labores de tratamientos térmicos, así como de inspecciones, podrán ser contratadas a

terceros, siendo más habituales, y siendo de igual manera de responsabilidad del coordinador de

soldadura.



1.1.3.4.3 Actividades de soldeo

Carman deberá ser capaz de demostrar por medio de planes y otros

documentos (planos, instrucciones, especificaciones, etc.) Cómo se gestionan y se

logran los requisitos para la terminación de la fabricación, realización de los END y

cualquier otra actividad relacionada con el trabajo.

Procedimientos de Soldeo

Carman preparará las especificaciones de procedimientos de soldeo y

asegurará que se utilizan correctamente durante la producción.

Los documentos ISO que se requiere cumplimentar para cumplir con los

requisitos de calidad están especificados en ISO 3834-5:2005.

Cualificación de los procedimientos de soldeo

Los procedimientos de soldeo se cualificarán con anterioridad a la producción.

El método de cualificación estará de acuerdo con las normas de producto relevantes, o

como esté establecido en la especificación.

Los documentos ISO que se requiere cumplimentar para cumplir con los

requisitos de calidad están especificados en ISO 3834-5:2005

ver 1.1.3.4.3 Procedimientos de soldeo

.

NOTA: La cualificación de otros procedimientos puede ser un requisito en las normas



1.1.3.4.4 ACTIVIDADES DE INSPECCION

Las actividades de inspección quedarán indicadas en las instrucciones técnicas

de fabricación donde deberá figurar el método a emplear y el momento donde han de

realizarse. Las labores de inspección han de ser llevadas a cabo por personal

cualificado según la Norma UNE-EN 473: 2001.

En el caso en el que Carman careciera de la instrumentación o/y de personal

cualificado para realizar las inspección según el método requerido, deberá

subcontratar los servicios de una empresa, y será responsabilidad del coordinador de

soldadura que la empresa subcontratada cumpla con los requisitos establecidos según

la norma

1.1.3.4.5 ACTIVIDADES RELACCIONADAS CON EL MANTENIMIENTO DE EQUIPOS Y CALIBRACIÓN

Las actividades de mantenimiento de los equipos y calibración de los mismos quedan

recogidos dentro de los Procesos de Calidad de Carman que establece la norma ISO

9001:2000.



1.1.3.4.6 PERSONAL RELACIONADO CON EL SOLDEO

Coordinador de soldeo.

Persona responsable y competente para realizar la coordinación del soldeo que

consistirá en la coordinación de las operaciones de fabricación en todas las

actividades de soldeo y relacionadas con el soldeo.

Especificación de las tareas y responsabilidades

Las tareas del coordinador de soldeo se seleccionarán de la parte aplicable de ISO

3834, de acuerdo con los criterios definidos en ISO 3834-1

1. Revisión de los requisitos

Durante la revisión de los requisitos se tendrán en cuenta los siguientes

elementos:

a) la norma de producto a utilizar, junto con cualquier requisito suplementario,

b) la capacidad de CARMAN de cumplir con los requisitos prescritos.

2. Revisión técnica

Durante la revisión técnica se tendrán en cuenta los siguientes elementos:

a) la especificación de los materiales base y las propiedades de la unión soldada,

b) la situación de la unión en relación con los requisitos de diseño,

c) los requisitos de calidad y de aceptación de las soldaduras,

d) la situación, accesibilidad y secuencia de las soldaduras, incluyendo la

accesibilidad para la inspección y los ensayos no destructivos,



e) otros requisitos del soldeo, p. e. ensayo de los consumibles, contenido de ferrita

del metal de soldadura, envejecimiento, contenido de hidrógeno, respaldo

permanente, empleo del martillado, acabado superficial, perfil de la soldadura,

f) las dimensiones y detalles de la preparación de la unión y de la soldadura

terminada.

3 Subcontratación

En relación con la subcontratación, se considerará la idoneidad de cualquier

subcontratista para la fabricación soldada.

4 Personal de soldeo

En relación con el personal de soldeo, se considerará la cualificación de los

soldadores y operadores de soldeo, incluyendo el soldeo fuerte.

5 Equipo

En relación con el equipo se tendrán en cuenta los siguientes elementos:

a) la adecuabilidad del equipo de soldeo y elementos asociados,

b) el suministro, identificación y manejo del equipo y de sus auxiliares,

c) el equipo de protección del personal y otro equipo de seguridad directamente

asociado al proceso de fabricación aplicable,

d) el mantenimiento del equipo,

e) la verificación y validación del equipo.

6 Plan de producción

En relación con la planificación de la producción se tendrán en cuenta los

siguientes elementos:



a) la referencia a las especificaciones de procedimiento apropiadas para el soldeo

y sus procesos afines.

b) la secuencia en que las soldaduras deben realizarse,

c) las condiciones ambientales (p. e. protección contra el viento, temperatura y

lluvia),

d) la designación de personal cualificado,

e) el equipo de precalentamiento y de tratamiento térmico postsoldadura,

incluyendo los indicadores de temperatura,

f) las disposiciones para cualquier ensayo de producción.

7 Cualificación de los procedimientos de soldeo

En relación con la cualificación de los procedimientos de soldeo, se tendrá en

cuenta el método y el rango de cualificación.

8 Especificaciones de los procedimientos de soldeo

En relación con las especificaciones de los procedimientos de soldeo, se tendrá en

cuenta el rango de cualificación.

9 Instrucciones de trabajo

En relación con las instrucciones de trabajo, se tendrá en cuenta su emisión y

utilización.

10 Consumibles de soldeo

En relación con los consumibles de soldeo se tendrán en cuenta los siguientes

elementos:

a) compatibilidad,



b) condiciones de suministro,

c) cualquier requisito suplementario en la especificación de compra del consumible

de soldeo, incluyendo el tipo de documento de inspección del consumible,

d) el almacenamiento y manejo de los consumibles de soldeo.

11 Materiales

En relación con los materiales se tendrán en cuenta los siguientes elementos:

a) cualquier requisito suplementario en la especificación de compra del material,

incluyendo el tipo de documento de inspección del material,

b) el almacenamiento y manejo de los materiales,

12 Inspección y ensayo antes del soldeo

En relación con la inspección y ensayo antes del soldeo se tendrán en cuenta los


a) la adecuabilidad y validez de los certificados de cualificación de los soldadores y

de los operadores de soldeo,

b) la adecuabilidad de la especificación del procedimiento de soldeo,

c) la identificación del material base,

d) la identificación de los consumibles de soldeo,

e) la preparación de la unión (p. e. forma y dimensiones),

f) el ensamblado, las plantillas y el punteado,

g) cualquier requisito especial en la especificación de procedimiento de soldeo (p.

e. forma de evitar la deformación),

h) la adecuabilidad de las condiciones de trabajo para el soldeo, incluyendo el

medio ambiente.



13 Inspección y ensayo durante del soldeo

En relación con la inspección y ensayo durante del soldeo se tendrán en cuenta los


a) los parámetros de soldeo esenciales (p. e. corriente de soldeo, tensión del arco

y velocidad de soldeo),

b) el precalentamiento y la temperatura entre pasadas,

c) la limpieza y forma de los cordones y pasadas del metal de soldadura,

d) el resanado por el reverso,

e) la secuencia de soldeo,

f) el manejo y empleo correcto de los consumibles de soldeo,

g) el control de la deformación,

h) cualquier examen intermedio (p. e. verificaciones dimensionales).

14 Inspección y ensayo después del soldeo

En relación con la inspección y ensayo después del soldeo se tendrán en cuenta

los siguientes elementos:

a) el empleo de la inspección visual (para la terminación del soldeo, dimensiones

de las soldaduras, forma),

b) el empleo de ensayos no destructivos,

c) el empleo de ensayos destructivos,

d) la forma, tolerancia y dimensiones de la construcción,

e) los resultados y registros de la operaciones posteriores (p. e. tratamiento térmico

postsoldadura, envejecimiento).

15 Tratamiento térmico postsoldadura



En relación con el tratamiento térmico postsoldadura, se tendrá en cuenta su

ejecución de acuerdo con la especificación aplicable.

16 No conformidades y acciones correctivas

En relación con las no conformidades y acciones correctivas, se tendrán en cuenta

las medidas y acciones necesarias (p. e. reparaciones de soldaduras, reevaluación

de las soldaduras reparadas, acciones correctivas).

17 Calibración y validación del equipo de medición, inspección y ensayo

En relación con la calibración y validación del equipo de medición, inspección y

ensayo, se tendrán en cuenta los métodos y acciones necesarias.

18 Identificación y trazabilidad

En relación con la identificación y trazabilidad se tendrán en cuenta los siguientes

elementos cuando sean requeridos:

a) la identificación de los planes de producción,

b) la identificación de las hojas de ruta,

c) la identificación de la situación de las soldaduras en construcción,

d) la identificación de los procedimientos de ensayos no destructivos y del

personal,

e) la identificación de los consumibles de soldeo (p. e. designación, nombre

comercial, fabricante de los consumibles y números de colada y lote),

f) la identificación y/o trazabilidad del material base (p. e. tipo, número de colada),

g) la identificación de la situación de las reparaciones,

h) la identificación de la situación de los utillajes temporales,

i) la trazabilidad de las unidades de soldeo automático y totalmente mecanizado

con soldaduras específicas.



j) la trazabilidad del soldador y de los operadores de soldeo con soldaduras

específicas,

k) la trazabilidad de las especificaciones de procedimiento de soldeo con

soldaduras específicas.

19 Registros de calidad

En relación con los registros de calidad, se tendrá en cuenta el mantenimiento de

los registros necesarios (incluyendo las actividades subcontratadas).

Conocimientos técnicos

El coordinador de soldeo debe cumplir con la norma EN ISO 14731: “Coordinador de

soldeo.

Tareas y responsabilidades”

Personal con un conocimiento técnico completo, cuando se requiriera total, de acuerdo

con para la planificación, ejecución, supervisión responsabilidades en la fabricación

por soldeo.

• Ingeniero Internacional de Soldadura (IWE), Doc. IAB-002-2000/EWF-409

ISO 3834 presenta tres niveles de requisitos de calidad para soldeo. Los tres niveles

de ISO 3834 y de ISO 14731 están, de alguna forma, correlacionados, pero no para

todas las aplicaciones.

• Los factores que esencialmente afectan a tal correlación son los siguientes:

a) La complejidad técnica de las operaciones de soldeo, en particular la

soldabilidad de los metales base,

b) La complejidad del equipo de soldeo empleado (equipos tales como los

controlados numéricamente y los robots de soldeo pueden requerir un mayor



control de la producción que los equipos para soldeo manual con electrodos

revestidos),

c) El volumen de producción (la producción en serie necesita una planificación

y control de la producción muy detallada para minimizar el costo de la

fabricación),

d) El nivel de calidad (mayores cantidades de inspecciones superficiales y

volumétricas, y criterios de aceptación más exigentes, requieren un mayor

control para evitar reparaciones excesivas o rechazos).

• indica la correlación que existen donde sólo tiene importancia uno de los

factores

(a), (b), (c) o (d). Se debe indicar que la mayoría de fabricantes tendrán que tener

en consideración más de un factor cuando se especifique la calificación y

experiencia requerida al coordinador(es) del soldeo responsable(s), en cualquier

caso la tabla sirve para indicar los principios a seguir. Se recomienda que, por otro

lado, los coordinadores del soldeo tengan la apropiada experiencia en fabricación.

Sera el coordinador de soldeo el que en función del producto dictamine el nivel de

requisito de calidad

Factor decisivo Requisitos de los coordinadores del soldeo a

Complejidad técnica de la operación de soldeo

Los niveles se correlacionan directamente:

- ISO 14731, completos para ISO 3834-2

- ISO 14731, específicos para ISO 3834-3



- ISO 14731, básicos para ISO 3834-4

Cualificación de soldadores

La cualificación de soldadores se hará con arreglo a la EN 287-1, Ensayos de

cualificación de soldadores.

Será el coordinador de soldadura el responsable de coordinar las cualificaciones

A modo de ejemplo se incluye:

UNE EN 287-1:2004/A2:2006 CUALIFICACIÓN

POR FUSIÓN. PARTE1: ACEROS

1. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

2. NORMAS PARA CONSULTA

3. TÉRMINOS Y DEFINICIONES

3.1. Soldador

3.2. Persona examinadora

3.3. Organismo examinador



3.4. Respaldo

3.5. Pasada de raíz

3.6. Pasada de relleno

3.7. Pasada de acabado

3.8. Espesor del metal de soldadura

4. SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

4.1. Parte general

4.2. Números de referencia de los procesos de soldeo

4.3 Abreviaturas

5. VARIABLES ESENCIALES Y RANGO DE CUALIFICACIÓN.

5.1. Parte general

5.2. Procesos de soldeo

5.3. Tipo de producto

5.4. Tipo de soldadura

5.5. Grupos de materiales

5.6. Consumibles

5.7. Dimensiones

5.8. Posiciones de soldeo

5.9. Detalles de la soldadura

6. EXAMEN Y ENSAYO

6.1. Supervisión

6.2. Formas, dimensiones y número de los cupones de prueba

6.3. Condiciones de soldeo



6.4. Métodos de ensayo

6.5. Cupón de prueba y probeta de ensayo

6.6. Registro del ensayo

7. REQUISITOS DE ACEPTACIÓN DE LOS CUPONES DE PRUEBA

8. CONTRA-ENSAYOS

9. PERIODO DE VALIDEZ

9.1. Cualificación inicial

9.2. Confirmación de la validez

9.3. Renovación de la cualificación

10. CERTIFICADO

11. DESIGNACIÓN

PERSONAL DE INSPECCIÓN Y ENSAYO

Los inspectores de soldeo empleados por Carman deberían estar cualificados de

acuerdo con las directrices de la Federación Europea de Soldadura o del Instituto

Internacional y demostrar que son competentes para el desarrollo de las actividades

asignadas, o demostrar que tienen una formación adecuada y son competentes para

el desarrollo de las actividades asignadas.

La cualificación del personal de END viene recogida en la Norma UNE-EN 473: 2001

“Ensayos no destructivos. Cualificación y certificación del personal que realiza ensayos

no destructivos”.

En cualquier caso, se requiere una adecuada experiencia acorde a las condiciones

reales de fabricación.



Deberán cumplir:

• Requisitos de Formación

• Requisitos de Experiencia

• Agudeza visual

Nivel 1

Un individuo certificado como nivel 1 ha demostrado su cualificación para realizar

ensayos no destructivos de acuerdo con instrucciones escritas y bajo la supervisión de

un operador certificado como nivel 2 o como nivel 3.

Dentro del alcance de su competencia, definida en el certificado, el personal de nivel 1

puede estar autorizado para:

• Efectuar los ajustes del equipo de ensayo no destructivos.

• Efectuar ensayos.

• Registrar y clasificar los resultados de los ensayos con relación a criterios

establecidos (escritos).

• Informar de los resultados.

• El personal certificado como nivel 1 no debe ser responsable de la elección del

método o de la técnica a utilizar ni de la evaluación de los resultados del

ensayo.

Nivel 2

Un individuo certificado como nivel 2 ha demostrado su cualificación para realizar

ensayos no destructivos de acuerdo con procedimientos establecidos o reconocidos.

Dentro del alcance de su competencia definida en el certificado, el personal de nivel 2

puede estar autorizado para:

• Selecciona la técnica de ensayo no destructivo a utilizar en el ensayo.



• Definir las limitaciones de la aplicación del método (procedimiento).

• Transcribir las normas y especificaciones en forma de instrucciones de ensayo

no destructivo.

• Ajustar el equipo y verificar los ajustes.

• Realizar y supervisar los ensayos.

• Interpretar y evaluar los resultados en función de las normas, códigos o

especificaciones aplicables.

• Preparar instrucciones escritas de ensayo no destructivo.

• Realizar y supervisar todas las tareas del personal de nivel 1.

• Proporcionar asistencia al personal de nivel inferior o igual al nivel 2.

• Estructurar y redactar los informes de ensayo no destructivo.

1.1.3.4.7 EQUIPOS DE SOLDEO

Carman cuenta con una parte de sus instalaciones dedicadas en exclusiva a la

fabricación por soldeo, dotadas de extractores de humos y de una correcta ventilación

e iluminación, todos los equipos empleados cuentan con un plan de mantenimiento y

calibración definidos en el Procedimiento de calidad.

1.1.3.4.8 PLANES DE PRODUCCION

Carman llevará a cabo un plan de producción adecuado.

Dicho plan incluirá al menos:

• La especificación de la secuencia por la cual la construcción va a ser fabricada

(p. e.: con piezas individuales o por sub-conjuntos, y el orden de la secuencia

final de ensamblaje).



• La identificación de los procesos individuales requeridos para fabricar la

construcción.

• Las referencias a las especificaciones de procedimiento apropiadas para el

soldeo y procesos asociados.

• La secuencia en la que las soldaduras van a ser efectuadas.

• El orden y tiempo en el cual los procesos individuales van a llevarse a cabo.

• La especificación para la inspección y ensayos, incluyendo la participación de

cualquier agencia de inspección independiente.

• Las condiciones ambientales (p. e.: protección contra el viento y la lluvia).

• La identificación por lotes, componentes o piezas, según sea apropiado.

• Asignación del personal cualificado.

• Establecimiento de cualquier ensayo de producción.

1.1.3.4.9 INSTRUCCIONES TÉCNICAS

Carman realizará instrucciones técnicas siempre que se vaya a producir un

elemento de manera seriada. En ellas se será lo más minucioso posible en los detalles,

especificando los utiles y herramientas utilizadas, el procedimiento de soldeo empleado

y el momento de realizar una una inspección así como el método

Se incluirán fotos y dibujos, para facilitar al operario el posicionamiento de los

elementos involucrados, así como el orden a seguir.

1.1.3.4.10 PROCEDIMIENTOS DE SOLDEO

Procedimiento de soldeo programa de acciones a seguir para la realización de una

soldadura, incluyendo proceso(s) de soldeo, referencias a los materiales, consumibles

de soldeo, preparación, precalentamiento (si es necesario), método y control del



soldeo y del tratamiento térmico post-soldadura (si es aplicable), así como del equipo

necesario.

Procesos de soldeo.

La nomenclatura y definiciones están dadas en ISO 857-1 para los procesos de

soldeo. También el sistema de numeración para procesos de soldeo de EN ISO 4063.

Especificación de procedimiento de soldeo preliminar (pWPS).

Documento que contiene las variables requeridas del procedimiento de soldeo que

tiene que ser cualificado mediante uno de los métodos que se describen en la

cualificación de procedimientos

Especificación de procedimiento de soldeo (WPS).

Documento que ha sido cualificado por uno de los métodos descritos en cualificación

de procedimientos y que facilita las variables requeridas del procedimiento de soldeo

para asegurar la repetitividad durante el soldeo de producción.

Registro de cualificación de procedimiento de soldeo (WPQR).

Registro que comprende todos los datos necesarios para la cualificación de una

especificación de procedimiento de soldeo preliminar.

Instrucción de trabajo.

Especificación simplificada (escrita u oral) del procedimiento de soldeo, adecuada para

su aplicación directa en el taller.

Prueba de procedimiento de soldeo.



La realización y ensayo de un cupón de prueba normalizado, tal y como se indica en la

pWPS, con el fin de cualificar el procedimiento de soldeo.

Cupón de prueba.

Conjunto soldado que se utiliza para realizar ensayos.

Probeta de ensayo.

Parte del cupón de prueba cortada para llevar a cabo un ensayo destructivo

especificados.

CARMAN seguirá la UNE EN ISO 15607. FORMATO DE LA

ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDEO

Procesos de soldeo por arco Parte 1.

Procesos de soldeo por oxigas Parte 2.

Procesos de soldeo por haz de electrones Parte 3.

Procesos de soldeo por laser Parte 4.

Procesos de soldeo por resistencia Parte 5.

Cualificación de los procedimientos de soldeo

La cualificación de los procedimientos de soldeo se realizará antes de soldar en

producción.



Carman preparará una pWPS y se asegurará de que es aplicable durante la

producción, en base a experiencias anteriores y al conocimiento general acumulado

sobre tecnología del soldeo.

Cada pWPS se utilizará como base para establecer el WPQR cualificado de acuerdo

con uno de los métodos relacionados en la

UNE-EN 15 607.

Ensayo del procedimiento de soldeo UNE-EN ISO 15614

Consumibles de soldeo ensayados UNE-EN ISO 15610

Experiencia previa de soldeo UNE-EN ISO 15611

Procedimiento de soldeo estándar UNE-EN ISO 15612

Ensayos anteriores a la producción UNE-EN ISO 15613

UNE EN ISO 15614

Formada por un total de 13 partes.

Cada parte recoge el modo de cualificación del procedimiento de soldeo mediante

ensayos del procedimiento de soldeo.

Análoga a la antigua UNE EN 288-3 y UNE EN 288-4, pero en lugar de tratar del acero

y del aluminio, respectivamente, se tratan una gran cantidad de materiales distintos

tales como aceros, aleaciones de níquel, aluminio, fundiciones de hierro, titanio,

circonio,... lo que justifica que tenga 13 partes.

Como caso más común hacemos referencia a la norma

UNE EN ISO 15614-1



“Especificación y cualificación de los procedimientos de soldeo para los materiales

metálicos. Ensayos del procedimiento de soldeo. Parte 1: Soldeo por arco y oxigás de

aceros y soldeo por arco del níquel y sus aleaciones.” (ISO 15614-1: 2003)

1.1.3.4.11 CONSUMIBLES DE SOLDEO

Todos los aspectos relacionados con consumibles serán supervisados por el

coordinador de soldadura

Los consumibles en soldeo son de gran importancia, son variable fundamental

en aquellas soldaduras controladas por un procedimiento de soldeo, incluso para las

que no.

Hay que contrastar el proveedor, y el consumible.

El almacenamiento es de suma importancia, sobre todo para aquellos

consumibles que puedan absorber humedad.

Deberán estar perfectamente identificados.

Se tomaran las correspondientes medidas de adecuación (secado) antes de su

uso.

Existe una instrucción técnica PC-15 ITPS-01 que regulan todos los aspectos

relacionados con los consumibles.

Incluye:

1. Proveedores de consumibles de soldeo

2. Listado de consumibles empleado

3. Instrucciones de almacenaje

4. Designación de los alambres y electrodos

5. Manipulación y tratamiento de electrodos

6. Alambres mas recomendados

1.1.3.4.12 IDENTIFICACION Y ALMACENAMIENTO DE MATERIALES BASE

Por las características de la actividad económica de Carman, no es habitual el

almacenamiento de materiales base; ya que Carman sólo fabrica bajo pedido y el



excedente suele ser tan escaso que raramente se puede emplear para otro pedido. Sin

embargo Carman posee una parte de sus instalaciones dedicadas al almacenamiento,

quedando los materiales identificados y debidamente almacenados, la contaminación

por contacto(caso del aluminio)

1.1.3.4.13 TRATAMIENTOS TÉRMICOS

El coordinador de soldadura será el responsable de comprobar que los

tratamientos térmicos son los adecuados, en el caso de que ya estuvieran

especificados en la demanda del cliente o de definirlos si el pedido careciera de ello.

Los tratamientos térmicos siempre serán subcontratados, ya que Carman

carece de las instalaciones necesarias para poderlos llevar a cabo. Será

responsabilidad del coordinador de soldadura el comprobar que la empresa

subcontratada realiza el tratamiento térmico de acuerdos con los requisitos

demandados y también será de su responsabilidad proporcionar a dicha empresa toda

la información para poder realizar el tratamiento térmico estipulado (temperaturas,

tiempos, etc.)

1.1.3.4.14 INSPECCIÓN Y ENSAYOS RELACIONADOS CON EL SOLDEO

Cuando un producto requiera de algún tipo de inspección o ensayo, ya sea por

especificación del cliente o porque el coordinador entienda que es necesaria para la

verificación de la unión, el coordinar de soldadura deberá dictaminar de si Carman

cuenta con los equipos y con el personal cualificado para poder llevarla a cabo de

manera satisfactoria. En el caso de no ser así, de que Carman no pudiera realizarlo, se

subcontrataría, siendo el coordinador e soldadura el encargado de verificar que la

entidad subcontratada dispone de los medios y personal adecuado para poder

realizarlo.

1.1.3.4.15 NO CONFORMIDADES Y ACCIONES CORRECTIVAS



Se seguirá el procedimiento general que se emplea en Carman, con la salvedad

de que el responsable será el coordinador de soldadura



1.1.4 MANUAL DE SEGURIDAD E HIGIENE SOLDADURA.

1.1.4.1 Protecciones personales

Prendas protectores

Antes de iniciar cualquier actividad de soldeo, el soldador y los

ayudantes deberán protegerse de la temperatura, de la radiaciones y de las

partículas proyectadas mediante el uso de guantes, mandiles, manguitos,

polainas y botas de seguridad, teniendo especial cuidado en que ninguna

partes del cuerpo quede expuesta. También deberán hacer uso de protectores

auditivos, tales como tapones, cuando se requiera en labores como amartillado,

repasado, etc.

Protección de los ojos

Los soldadores y sus ayudantes deben utilizar yelmos o pantallas

provistas de filtros de radiaciones, cubrefiltros y antecristales, elegidos según la

tabla siguiente en función del tipo de proceso y de La intensidad empleada.



1.1.4.2 Protecciones colectivas

Dado que también el entorno del soldador, y por tanto los operarios que

están en las proximidades, están sometidos a riesgos producidos por el soldeo,

es necesario adoptar ciertas medidas de seguridad, como el empleo de

mamparas durante el soldeo para evitar que las radiaciones y partículas que

puedan ser proyectadas alcancen a operarios cercanos.

La sala de soldadura deberá permanecer limpia de cualquier sustancia

susceptible de inflamarse, tales como cartones, maderas, plásticos,

disolventes, aceites, grasas, etc.

Nunca se soldará fuera de la sala de soldadura sin la previa

autorización del coordinador de soldadura, que deberá evaluar los riegos y las

medidas de prevención necesarias.

1.1.4.3 Manipulación de gases comprimidos

A la hora de manipular gases comprimidos a alta presión en cilindros o

botellas, se deberá tener en cuenta lo siguiente:

• No situar las botellas ni en pasillos ni lugares transitados.

• Las botellas deben sujetarse con cadenas de seguridad.

• Emplear grúa con cesta o plataforma para subir o bajar las

botellas, nunca utilizar un electroimán. Para su transporte se

emplearán carros con cadenas de seguridad y sólo desplazarlas

a mano por rodadura para desplazamientos cortos.

• Las botellas deben ser identificadas perfectamente antes de su

empleo, esta tarea sólo debe realizarse leyendo su etiqueta. Si

una botella no tiene etiqueta no se deberá utilizar. No se debe

identificar el contenido de la botella únicamente por su color, ya

que puede ser diferente según la zona o país, no obstante es

una ayuda en su identificación en la siguiente tabla se indican

los colores de las botellas más utilizadas.



• Muchas botellas tienen una caperuza para proteger la válvula.

La caperuza tiene que estar siempre puesta sobre la botella, a

no ser que no se esté utilizando la botella. Nunca se debe elevar

la botella mediante esta caperuza a no ser que este

especialmente diseñada para ello

• Las botellas vacías se identificaran como tales y se dispondrán

en posición vertical y sujetas con cadenas de seguridad.

Para que el empleo de los gases comprimidos sea seguro se debe tener

en cuenta lo siguiente:

• Los reguladores o manorreductores deben utilizarse para todas

las botellas de gas comprimido. Todo regulador debe estar

equipado con un manómetro de alta presión (que mide la

presión de la botella, lo que indica su contenido) y uno de baja

presión (que mide la presión de trabajo).

• Las válvulas de las botellas que contengan gases a gran

presión, en particular el oxígeno, deben abrirse despacio. Es

preferible no abrir las válvulas de las botellas que contienen

gases combustibles más de una vuelta, de esta forma se puede

cerrar rápidamente en caso de emergencia.

• Antes de conectar el manorreductor se deberá purgar la botella,

de esta forma se eliminarán todas las partículas que, en forma

de polvo, están alojadas en su grifo, si no se eliminaran estas

partículas pasarían al manorreductor y originarían la avería del

mismo.



• Se cerrará la botella de gas después de cada utilización, y

también quedará cerrada la botella cuando esté vacía, esto

previene pérdidas por las posibles fugas.

• Se recomienda retirar las botellas vacías y devolverlas al

suministro cuando la presión sea 1,72 bar (0,172 Mpa,

1,7kg/cm2), evitando de esta manera su contaminación

atmosférica.

• Nunca calentar las botellas que contienen gases comprimidos, ni

situarlos cerca de focos de calor ya que podrían explotar.

En cuanto al uso de las mangueras que transportan los gases, hay que

tener en cuenta que:

• Solamente se utilizarán mangueras especialmente diseñadas

para los gases comprimidos que van a transportar.

• Las mangueras de gases combustibles suelen ser rojas y las de

oxigeno azules. Nunca intercambiar las mangueras.

• Controlar el estado de las mangueras y detectar las fugas.

Cuando se detecte cualquier corte o quemadura reemplazar la

manguera, nunca repararla.

• Nunca se debe doblar la manguera para detener el flujo del gas.

1.1.4.4 Localización de fugas

• La fuga de gas en la botella está localizada en el mecanismo de

apertura y cierre de la válvula.

• Si una botella pierde gas, estando bien cerrada la válvula, hay

que pensar que el mecanismo de la misma se ha aflojado o

deteriorado.

• Cuando la fuga es importante lo detectamos bien por el ruido del

escape, más acentuado en botellas de gases comprimidos, y por

el olor cuando el gas está diluido o licuado.



• Si la fuga es pequeña no estaremos seguros de detectarla por

los sentidos (oído y olfato). Ante la duda, se deben hacer la

comprobación “aplicando agua jabonosa” sobre el grifo de la

botella; si existe fuga se localizará por muy pequeño que sea el

escape. Si apretando el mecanismo de la válvula no se consigue

detener la fuga, se deberá situar la botella en una zona con

buena ventilación, indicando que está fuera de servicio y llamar

al suministrador con urgencia.

• Las fugas en mangueras se pueden detectar con agua jabonosa

o sumergiéndola en agua

1.1.4.5 Prevenciones en la utilización de materiales y equipos

La utilización de quipos eléctricos, como los grupos de soldeo,

esmeriladoras y equipos de corte pueden producir accidentes indirectos por

combustión de vapores inflamables, y también accidentes al personal operario

por contactos eléctricos directos o indirectos.

Para el soldeo por arco pueden utilizarse tanto corriente alterna como

continua. Para ellos se emplean grupos de soldeo, que son esencialmente

transformadores con rectificadores que proporcionan una corriente con

tensiones entre 15 y 40 voltios y que suministran intensidades de hasta 600

Amperios.

Las principales medidas de seguridad son las siguientes:

• Los cables deben tener la sección necesaria para soportar la gran

densidad de corriente utilizada, y también debe tenerse en cuenta la

distancia desde la máquina de soldeo al puesto de trabajo, una

orientación de estas secciones se refleja en la siguiente tabla:



• La fuente de alimentación de las maquinas de soldeo debe estar

provista de interruptores diferenciales que protejan a los operarios de

los posibles contactos eléctricos indirectos.

• Las carcasas de los grupos de soldeo deben estar conectadas a tierra

para evitar descargas a los operarios por una derivación del circuito de

alimentación. Las descargas son corrientes eléctricas que pasan por el

cuerpo y pueden causar la muerte por electrocución.

• Se deberán mantener las fuentes de energía en buen estado,

realizando el mantenimiento adecuado para cada máquina evitando

cualquier acumulación de polvo.

• Utilizar guantes, prendas secas y realizar los trabajos sobre suelo

aislante.

• Cuando se va a realizar el soldeo en ambientes peligrosos (en

atmosferas húmedas, en espacios muy reducidos,…) la tensión en

vacío debe estar limitada a 50 V en corriente alterna y 75 V en continua.

• La pieza debe estar conectada a tierra. ¡El cable de la pieza no es

suficiente!

• No se deben permitir empalmes encintados ni cables con el aislamiento

estropeado o cuarteado. Todos los empalmes deben efectuarse con

conexiones estancas y aisladas de modelo y tipo normalizados.

1.1.4.6 Protección contra gases y humos

Siempre que se esté realizando una actividad de soldeo se deberá utilizar

alguno de los extractores de humos colocando la boca de aspiración lo más cerca

posible de la zona de soldeo(a) para evitar una sobreexposición a los humos y gases

del soldador(b).

a b





1.1.5 MANUAL DE INSPECCION VISUAL

1.1.5.1 Introducción

La inspección visual empieza con la llegada del material a los almacenes y

termina cuando el inspector examina el equipo acabado, marca las zonas a reparar y

completa su informe de inspección. Para efectuar en las mejores condiciones la inspección visual, son necesarias

ciertas herramientas y/o instrumentos. Al ser la inspección visual fundamentalmente un

medio óptico, los inspectores deben procurarse los utensilios que les permita efectuar

las inspecciones de la forma más sencilla, rápida y precisa. En el caso de que no se

contaran con los dispositivos necesarios, el inspector deberá comunicarlo al

coordinador de soldadura, que será el encargado de evaluar la necesidad de estos y

de proporcionarlos en caso necesario.

1.1.5.2 Cualificación del personal

El personal que lleve a cabo el examen de inspección visual debe cumplir con

los requisitos marcados en la Norma EN 970:1997:

• Estar familiarizado con las normas, reglas y especificaciones relevantes.

• Estar informado acerca del procedimiento de soldeo a utilizar.

• Tener una buena visión de acuerdo con los requisitos de la Norma EN 473,

que debería verificarse cada 12 meses.

1.1.5.3 Etapas del ensayo de inspección visual La inspección visual implica acciones desde la recepción de material y comprobación

de las condiciones hasta la inspección de la pieza en servicio. Se distinguen las

siguientes etapas:

• Inspección previa al soldeo.

• Inspección durante el soldeo.

• Inspección después del soldeo.

Inspección Previa al Soldeo Antes de comenzar cualquier actividad se deberán verificar los siguientes aspectos:

• Inspección de los materiales. Se debe comprobar:

-Dimensiones y requisitos de diseño: planos y especificaciones.



-Confirmar que los materiales base y consumibles cumplen con sus

correspondientes especificaciones de calidad.

• Especificaciones de procesos, procedimientos y consumibles, asegurando

que son conocidos por los soldadores. Prestar especial atención al

almacenamiento y manejo de los metales de aportación cuando se

especifican consumibles con bajo contenido en hidrógeno.

Tras la operación de montaje y antes de comenzar el soldeo se verificará:

• Inspección dimensional de acuerdo con lo indicado en planos y

especificaciones de construcción.

• Inspección de la superficie y bordes de la chapa para detectar posibles

defectos tales como incrustaciones, óxidos, grietas, laminaciones, cortes

defectuosos y cualquier otra discontinuidad que pueda interferir con las

posteriores operaciones de soldeo.

• Inspección de las juntas verificando:

-Preparación de bordes, dimensiones y acabado de componentes.

-Dimensiones y tolerancias de las chapas de respaldo, anillos soporte y

metales de aportación.

-Alineación y fijación de los componentes.

• Cuando se empleen electrodos de bajo contenido en hidrógeno, se verificará

que son utilizados en las condiciones establecidas para estos consumibles y

que son retirados para su uso de recipientes estancos o de estufas en las que

se mantiene una determinada temperatura.

Inspección Durante el Soldeo

Durante el soldeo se comprobará:

• ·Correcta aplicación de los procedimientos de soldeo. Se vigilarán todas las

variables tales como parámetros eléctricos, requisitos de limpieza, control de la

temperatura previa o entre pasadas, etc.

• Correcta certificación del personal para el proceso empleado, posición de

soldeo, etc.

• Correcta utilización de consumibles utilizados. Prestar especial atención al

caso de consumibles de bajo contenido en hidrógeno por la necesidad de

precalentamientos previos para eliminar la humedad.



• Examen de la soldadura en sus etapas intermedias. Se vigilará:

-La pasada de raíz para la detección de posibles grietas, penetración,

existencia de laminaciones.

-Resanado de la raíz y verificar su adecuación para proseguir el soldeo.

-La limpieza de la unión y el método de limpieza de los cordones, la

preparación para soldar el segundo lado de la unión, la secuencia de

soldeo y las deformaciones que se produzcan.

Durante la verificación de soldaduras con varias pasadas, se pueden utilizar patrones

normalizados obtenidos con materiales base y de aporte similares, en los que se

muestra el aspecto de cada pasada tanto longitudinal como transversalmente.

Finalizada cada pasada se compara su aspecto con el de la pieza patrón.

Patrones de Comparación Recomendados en el Metals Handbook (Dimensiones en mm)

1.1.5.4 Inspección después del soldeo

El Inspector examinará la pieza finalizada para confirmar que cumple con los

requisitos de calidad en lo relativo a aspecto y normas.

La superficie se limpiará previamente mediante cepillo o similar. Las

herramientas neumáticas o el chorreado, con arena o granalla, pueden ocultar los

defectos por deformación plástica de la superficie.



Durante la inspección se realizarán las siguientes operaciones:

• Verificar dimensionalmente la soldadura mediante reglas, galgas, etc. conforme

a las especificaciones preliminares.

En uniones en ángulo se comprobará que sus catetos, gargantas,

convexidad y/o concavidad cumplen las especificaciones aplicables.

-En las uniones a tope se comprobará que la anchura y el exceso de

material de aportación son los permitidos.

• Verificar el aspecto de las soldaduras, rugosidad, existencia de salpicaduras,

restos de escoria en las zonas colindantes, etc.

• Detectar las posibles discontinuidades que puedan reducir la vida a la fatiga,

tales como cráteres en los extremos de los cordones, grietas, falta de

penetración, mordeduras y solapamientos, en relación con los códigos y

reglamentación aplicables.

• Inspeccionar dimensionalmente el conjunto soldado para confirmar que cumpla

con las especificaciones según plano y diseño.

Las zonas defectuosas se marcarán con claridad, empleando lápices u otros

medios que no se borren fácilmente. Conviene efectuar el marcado con diferentes

colores para que la reparación a efectuar sea entendible por todo el mundo.



Respecto al marcado sobre la pieza conviene tener en consideración si existe

alguna operación posterior de pintado ya que, en ocasiones, las marcas realizadas

afectan a la adhesión de la capa de pintura, por lo que puede originar un defecto

posterior importante y caro.

Normalmente la reparación de un defecto implica la utilización de un medio,

mecánico o térmico, para la eliminación de la parte de material defectuosa, seguido de

un nuevo proceso de soldeo, por lo que al proceso de reparación le son de aplicación

todas las observaciones realizadas hasta el momento.

Tras la reparación es preciso reinspeccionar nuevamente conforme a los

requisitos originales.

1.1.5.5 Defectos detectables mediante inspección visual

Antes de proceder a describir los defectos que pueden detectarse por medio de

la inspección visual, conviene incidir en la influencia que determinados parámetros de

soldeo originan en el aspecto final de la soldadura.

Parámetros de Soldeo que Influyen en el Aspecto del Cordón

• Intensidad

- Intensidad demasiado baja produce un cordón estrecho y abultado con

surcos irregulares, así como faltas de penetración.

- Intensidades elevadas producen alargamientos de los surcos,

salpicaduras, mordeduras y perforaciones por exceso de penetración.

• Velocidad

- Las soldaduras efectuadas con velocidades muy lentas producen

abultamientos que son indicativos de poca penetración.

- Las altas velocidades originan surcos estrechos y no uniformes,

mordeduras y baja penetración.

El Inspector debe conocer como varía el aspecto de la soldadura en función de las variaciones que experimente la longitud del arco.

• Los arcos largos, incluso aunque se apliquen con intensidades y

velocidades adecuadas, producen porosidad, inclusiones y una penetración irregular.



• Las tensiones bajas y altas actúan de análoga forma que con intensidades altas y bajas.

1.1.5.6 Defectos apreciables previos a la soldadura

Como se ha mencionado, la inspección visual incluye la inspección de las piezas

previa al soldeo. En esta inspección se pueden encontrar diversos defectos de

montaje tales como:

• Desalineaciones entre las piezas.



• Deformaciones angulares.

• Ajustes defectuosos.

• Etc.

Conviene tener en consideración que resulta habitual realizar el montaje de las piezas

modificando ligeramente las cotas establecidas en los planos, de forma que se pueda

compensar el efecto de las deformaciones producidas durante el soldeo.

1.1.5.7 Defectos apreciables por inspección de la soldadura

Mediante la inspección visual se pueden detectar diferentes tipos de defectos, incluso

algunos de ellos situados bajo la superficie.





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1.1.6 MANUAL DE LÍQUIDOS PENETRANTES

El examen por líquidos penetrantes es un método de ensayo no destructivo,

mediante el cual es posible detectar discontinuidades abiertas a la superficie, en

materiales sólidos no porosos.

Etapas del Ensayo por Líquidos Penetrantes

• Se aplica un líquido sobre la superficie de la muestra previamente limpiada que

penetra por capilaridad en las discontinuidades o grietas.

• Se elimina el exceso de líquido penetrante.

• Se aplica un revelador que extrae el líquido contenido en las discontinuidades

que emerge a la superficie y puede ser observado.

De lo anterior se desprende la importancia de las propiedades del líquido

penetrante, tales como viscosidad, poder humectante, etc. para la realización del

ensayo.

Además el ensayo se verá muy influenciado por las propiedades de la superficie,

tanto en lo referente a su estado de limpieza, rugosidad, etc. como en lo referente al

material que la constituye.

1.1.6.1 Propiedades del líquido penetrante

Cohesión

Consiste en la capacidad que presentan las partículas de una determinada sustancia

en ser atraídas por otras partículas vecinas. Las fueras de atracción varían

considerablemente dependiendo del estado en que se encuentre la materia así como de la existencia de polaridad en las moléculas.

Viscosidad

Afecta de dos formas distintas:

Líquidos de alta viscosidad:

Requiere mayor tiempo de penetración.

Requiere mayor tiempo de escurrido.

Líquidos de baja viscosidad:



Escurren rápidamente: riesgo de formar capas de espesor insuficiente

Riesgo de arrastrar el líquido del interior de las discontinuidades durante la

eliminación del exceso de penetrante.

En general se utilizarán líquidos con una viscosidad intermedia. La viscosidad de un

fluido varía considerablemente con la temperatura, lo cual obliga a definir unos límites

térmicos en la aplicación del ensayo.

Tensión superficial y poder humectante

Ambas propiedades determinan la facultad de penetración de un líquido

penetrante. Sin embargo, se ha de tener en cuenta que mientras la tensión superficial

es una característica propia del líquido, el poder humectante depende también de la

sustancia sobre cuya superficie se aplique el líquido.

El poder humectante se define por medio del ángulo de contacto entre la gota

líquida y la superficie del material, de forma que cuanto menor sea este ángulo, mayor

es el poder humectante.

Interesa que los líquidos penetrantes tengan un poder humectante lo más alto

posible.

Ejemplo: El agua presenta un ángulo de contacto de unos 100º. Mediante la

adición de pequeñas cantidades de un agente tensoactivo se puede reducir

considerablemente el anterior ángulo de forma que la mezcla presente unas buenas

propiedades de penetrabilidad.

Volatilidad

Interesa que el líquido presente la menor volatilidad posible para garantizar la

estabilidad de la forma líquida.

Unido al concepto de volatilidad se encuentra el problema de la posibilidad de

combustión, de forma que cuanto más volátil sea el líquido, mayor es el riesgo de que

esta se produzca. Hay que tener en consideración que habitualmente los líquidos

penetrantes están formados por una base hidrocarburada.



Capilaridad

Consiste en la capacidad que presenta un fluido para ascender a través de un

conducto de forma natural. La siguiente figura muestra como varía este fenómeno en

función del diámetro del capilar.

Capilaridad en Agua

Inercia química

El penetrante debe ser inerte y no corrosivo con respecto a los materiales a

inspeccionar y los depósitos de almacenaje y uso.

Ejemplo: Riesgo de corrosión en superficies de aluminio cuando se utiliza un

penetrante autoemulsionable si éste se contamina con agua, debido al carácter

alcalino del emulsificador.

Toxicidad, olor e irritabilidad de la piel

El líquido penetrante debe ser lo más inocuo posible para el personal que lo está

manejando. Se ha comprobado que ciertos penetrantes fluorescentes pueden

presentar carácter carcinógeno.

1.1.6.2 Tipos de líquidos penetrantes Los líquidos penetrantes se clasifican conforme a dos criterios distintos:

• En función de sus propiedades ópticas • En función de su composición química



En función de sus propiedades ópticas

-Penetrantes Coloreados

Contienen una mezcla de pigmentos y colorantes rojos, resultando observables con

luz natural, razón por la cual son interesantes en sus aplicaciones a la inspección a pie

de obra.

Suelen emplear eliminadores especiales que hacen innecesario el agua del lavado.

-Penetrantes Fluorescentes

Generalmente son de color amarillo. Incorporan en su composición, un pigmento

fluorescente sensible y visible bajo iluminación con luz negra adecuada. En general,

presentan mayor sensibilidad que los coloreados.

En función de su composición química -Penetrantes lavables con agua

Son penetrantes que se eliminan directamente con agua debido a que en su

formulación se les ha incorporado tensoactivos o detergentes que les hace solubles en

agua. Lavando la pieza con agua, bien por inmersión o por pulverización, la pieza

quedará limpia y libre del exceso de penetrante. Son de uso muy cómodo y su empleo

esta bastante extendido, a pesar de su menor sensibilidad.

-Penetrantes post- emulsionables

El penetrante no es soluble en agua y necesita una etapa intermedia entre la

penetración y el lavado con agua. En esta etapa se aplica un agente tensoactivo al

que se denomina emulsificador.

De la unión penetrante-emulsificador resulta una mezcla que es soluble y lavable con

agua.

En este tipo de penetrantes, el tiempo de contacto penetrante emulsificador, es crítico

y debe ser el más corto posible ya que, si el tiempo de contacto aumenta, puede



ocurrir que el emulsificador se mezcle con el penetrante que se encuentra en el interior

de la discontinuidad, lo que de producirse daría lugar a que al lavar se extraería esta

parte del penetrante y haría ineficaz el ensayo.

-Penetrantes Eliminables con Disolvente

Estos penetrantes requieren para su eliminación el empleo de un disolvente especial al

que se llama eliminador. Por lo general los eliminadores a base de disolventes, son

productos especiales, particularmente formulados por cada fabricante y apropiados

para eliminar sus propios penetrantes.

Al igual que en el caso anterior, el eliminador solo debe estar en contacto con el

penetrante el tiempo suficiente para eliminar el exceso del mismo, pero este tiempo

debe ser el mínimo posible, ya que si se abusa se corre el riesgo de eliminar, parte o

todo, el penetrante que se encontraba en el interior de la discontinuidad.

Generalmente, el eliminador a base de disolventes es el que se utiliza cuando el

proceso se realiza por pulverización con aerosol.

1.1.6.3 Eliminadores El exceso de penetrante que no ha entrado en los defectos tiene que ser eliminado sin

eliminar simultáneamente el que penetró en la discontinuidad. El modo de eliminación

depende del tipo de penetrante empleado, por lo que se pueden presentar los

siguientes casos:

• Penetrantes eliminables con agua

Se eliminan con agua. No requieren nada especial.

• Penetrantes post- emulsionables

Requieren un agente emulsificador que al ser incorporado al penetrante de

lugar a una mezcla que sea lavable con agua.

Existen dos tipos de emulsificadores:

o Los emulsificadores base aceite o lipofílicos, son una mezcla de

agentes tensoactivos en aceites que se mezclan y disuelven el

penetrante, dando lugar a una emulsión cuando el agua actúa sobre

esta mezcla, siendo esta emulsión eliminable por el mismo agua.



o Los emulsificadores hidrofílicos o base agua, son una mezcla de

agentes tensoactivos e inhibidores de corrosión, que actúan por un

proceso de humectación que reduce la tensión superficial de los aceites

que contienen los penetrantes los cuales son desplazados por el

eliminador acuoso y el agua.

• Penetrantes eliminables con disolventes

Actúan por su acción disolvente sobre el penetrante. Suelen ser productos

especiales, particularmente fabricados por cada fabricante y adecuados para

un tipo determinado de sus propios penetrantes. Se pueden ser clasificados en

dos grandes grupos según sean o no inflamables.

1.1.6.4 Reveladores Los reveladores están formados por polvo seco o una dispersión de una sustancia

pulverulenta en un líquido, con una gran capacidad de absorción, capaz de extraer el

penetrante retenido en la discontinuidad, quedando manchado con el color

característico de dicho penetrante que se extiende a través de él por capilaridad.

La imagen que se hace visible, suele ser algo más grande que el defecto real.

Los reveladores suelen ser blancos para mejorar el contraste respecto al color o la

fluorescencia de los penetrantes utilizados.

Características de los Reveladores

• Ser absorbentes para asegurar un máximo en el poder secante.

• Estar finamente divididos para conseguir una buena definición del contorno de

las discontinuidades.

• Tener el suficiente poder cubriente para enmascarar los colores de fondo de la

muestra que pudieran interferir.

• Ser fácilmente aplicables dando una capa continua de espesor uniforme.

• Ser fácilmente eliminables después de la inspección y no deben contener

productos nocivos o tóxicos para el operador.

Tipos de reveladores



• Reveladores secos

Deben ser ligeros, esponjosos y capases de adherirse con facilidad a las

superficies metálicas, formando sobre ellas una capa continua, sin dar lugar a

capas gruesas, ya que, el espesor de la capa de revelado puede influir en la

obtención de indicadores que enmascararían las que pueden producirse

procedentes de las discontinuidades.

Es importante también que el revelador no tenga tendencia a flotar en el aire

dando lugar a nubes de polvo que dificulten la inspección.

Ejemplos de reveladores secos son el yeso, el talco y actualmente otros como

la sílice amorfa pulverizada que son más ligeros y proporcionan mejores

resultados.

• Suspensiones de polvo en agua

Presentan la ventaja de no dar lugar a la formación de nubes de polvo, son de

fácil aplicación y pueden llegar a cubrir zonas no accesibles al polvo seco,

como desventaja, en general, son menos sensibles y además presentan el

problema de mantenimiento de la suspensión.

El empleo de estos reveladores acuosos presenta ciertas limitaciones a la

temperatura. Necesitan un cierto tiempo para que se evapore el agua, lo cual

influye en una mayor duración del ensayo.

• Suspensiones de polvo en disolvente

En general se utilizan para los penetrantes rojos y están formados por un polvo

blanco en suspensión en un disolvente orgánico volátil. Estos productos suelen

presentarse envasados en forma de aerosoles, lo que facilita su aplicación por

pulverización, sobre la superficie a examinar.



1.1.6.5 Proceso de inspección A continuación se muestra un esquema de las principales etapas necesarias para la

realización del ensayo por líquidos penetrantes.





Preparación de la superficie

Todas las piezas y materiales, antes de la inspección por líquidos penetrantes,

deberán estar limpios, secos y exentos de todo tipo de contaminación y materiales

extraños que puedan enmascarar las discontinuidades que afloran a la superficie,

producir indicaciones falsas, irrelevantes o interferir en el proceso de inspección.

En el caso de soldadura, esta contaminación puede proceder de óxidos, cascarillas,

escorias, etc. y en procesos de fabricación, de lubricantes, taladrinas, aceites

protectores, abrasivos, virutas, calaminas de tratamientos térmicos, etc.

La limpieza de la superficie puede realizarse por medios mecánicos o químicos.

• Mecánicos

La limpieza mecánica se utiliza para eliminar escorias, óxidos, etc. y se puede

llevar a cabo mediante cepillado, chorreado, etc Este proceso se debe realizar de

forma muy cuidadosa para evitar que la superficie pueda sufrir deformaciones

plásticas que enmascaren los defectos.

• Químicos

El decapado químico se utiliza para asegurar que se remueve cualquier sustancia

que pueda obstruir un defecto enmascarándolo.

Finalmente, después de la limpieza y preparación de la superficie, se procede a un

secado de la misma.

Elección del penetrante

En primer lugar se deberá elegir el penetrante adecuado en cada caso concreto de

inspección.

• Penetrante fluorescente autoemulsionable

o Ventajas

- La fluorescencia le proporciona una muy buena visibilidad.

- Se puede lavar directamente con agua.

- Se puede utilizar en superficies rugosas.

- Gran economía de tiempo en el proceso.

- Bueno para una amplia gama de discontinuidades.



o Limitaciones

- El lavado excesivo puede disminuir la sensibilidad.

- El anodizado puede afectar su sensibilidad.

- El cromado puede afectar su sensibilidad.

- No es adecuado para discontinuidades de poca profundidad.

- Precisa de cámara oscura, dotada de luz negra, para la

observación

• Penetrante fluorescente postemulsionable

o Ventajas Limitaciones

- La fluorescencia le proporciona una muy buena visibilidad.

- Tiene alta sensibilidad para discontinuidades pequeñas.

- Puede detectar discontinuidades abiertas y de poca profundidad.

- Tiempo de penetración corto.

- Puede utilizarse en piezas cromadas o anodizadas.

o Limitaciones

- No es lavable directamente con agua.

- La aplicación del emulsificador alarga el tiempo del ensayo.

- Precisa de cámara oscura, dotada de luz negra, para la

observación.

- Difícil de aplicar en productos rugosos.

- A veces se hace difícil el lavado en zonas inaccesibles.

- Suele ser inflamable.

• Penetrante coloreado

o Ventajas

- Se puede emplear en equipos portátiles.

- No es necesaria luz negra para su observación.

- Puede emplearse en piezas en las que no esté permitido el uso

de agua para su lavado.

- Puede utilizarse sobre piezas anodizadas.

- Es muy sensible para pequeñas discontinuidades.

o Limitaciones

- Suele ser inflamable.

- Las indicaciones son menos visibles que las obtenidas con

penetrantes fluorescentes.



- Difícil de aplicar en piezas rugosas, tales como piezas

moldeadas en arena.

Conclusiones

A la vista de los datos expuestos se deduce:

• Los penetrantes fluorescentes post-emulsionables son los que presentan

mayor sensibilidad y su aplicación permite detectar pequeñas discontinuidades

y requiere un tiempo corto de penetración, sin embargo la aplicación del

emulsificador alarga el tiempo de ensayo.

Es el sistema ideal para el ensayo de grandes series de piezas de alta

responsabilidad.

• Los penetrantes fluorescentes lavables con agua, aunque menos sensibles que

los anteriores, resultan más económicos, siendo su sensibilidad suficiente para

una gran parte de las discontinuidades, no es adecuado para discontinuidades

poco profundas. Su mayor inconveniente es que un lavado excesivo puede

disminuir la sensibilidad.

• Ambos sistemas presentan como desventaja la necesidad de tener que

emplear una cámara oscura, dotada de luz negra para la observación.

• Los penetrantes fluorescentes eliminables con disolventes, emplean un

procedimiento que se puede equiparar al seguido por los post-emulsionables.

Está particularmente recomendado para la inspección por zonas y en aquellos

casos en que no puede ser utilizado el agua. Es más sensible que el

penetrante fluorescente lavable con agua.

• El sistema más simple y de aplicación más rápida es el de los penetrantes

coloreados lavables con agua. Sin embargo es el sistema menos sensible.

• El sistema que resulta más indicado para su utilización en instalaciones

portátiles, (inspecciones a pie de obra) es el de los penetrantes coloreados

eliminables con disolventes. El sistema es muy sensible para pequeñas

discontinuidades aunque las indicaciones son menos visibles que las obtenidas

con penetrantes fluorescentes. Un inconveniente importante es su aplicación

en superficies rugosas.

• Por último los penetrantes coloreados post-emulsionables, presentan mayor

sensibilidad que sus equivalentes eliminables directamente con agua, pero la

aplicación del emulsificador encarece el proceso.

Aplicación del penetrante



Para la aplicación del penetrante se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:

• El penetrante podrá ser aplicado por inmersión, con brocha o pulverización.

• El tiempo de penetración es crítico.

• El penetrante deberá aplicarse a temperaturas entre 10 ºC y 50 ºC, según

Norma EN 571-1.

Tiempos de penetración

En todos los sistemas y sea cual sea el tipo de penetrante que se utilice, el tiempo

necesario para una correcta penetración depende fundamentalmente de:

• El tipo de discontinuidad.

• El propio penetrante.

• La temperatura de la pieza.

• El material de que esté constituida.

Este tiempo suele oscilar entre 5 y 60 minutos, si bien se aconseja tener en

consideración los tiempos de penetración recomendados por el fabricante.

En cualquier caso debería ser igual al tiempo utilizado para determinar la sensibilidad

del

ensayo, de acuerdo con EN 571-1.

Aplicación del Emulsificador

La función del emulsificador es la de permitir la eliminación del exceso de líquido

penetrante mediante el lavado con agua de la superficie.

Su aplicación sólo es precisa cuando se trabaja con penetrantes post-emulsionables.

El

tiempo de emulsificación no debe sobrepasarse para evitar emulsificar el penetrante

introducido en los posibles defectos. Inmediatamente tras dicho tiempo es preciso

lavar la superficie con agua.

Eliminación del Exceso de Líquido Penetrante

El objetivo consiste en eliminar el líquido que no ha penetrado en las discontinuidades,

de manera que en la observación final haya suficiente contraste de las posibles

indicaciones sobre el fondo limpio.

En la eliminación del exceso de penetrante hay que evitar arrastrar el líquido atrapado

en los posibles defectos, por lo que esta etapa debe realizarse con sumo cuidado.

Se lleva a cabo de diversas formas según el carácter del líquido penetrante:

• Penetrantes lavables con agua



El exceso de penetrante puede ser eliminado por lavado con agua, bien por

inmersión de la pieza o pulverizando con agua sobre ella.

El tiempo de lavado dependerá del estado de rugosidad de la superficie, si

bien, de una forma general, se puede decir que varía entre 15 segundos y 2

minutos.

• Penetrantes post-emulsionables

El emulsificador puede ser aplicado por pulverización o inmersión,

empleándose uno u otro sistema según sea el tamaño de la pieza. Como ya

hemos dicho antes el tiempo de emulsificación es crítico, estando muy

influenciado por el estado de la superficie y el tipo de discontinuidad que se

busca. Este tiempo puede variar entre pocos segundos y algunos minutos.

Después de la emulsificación, la mezcla de penetrante más emulsificador debe

ser eliminada con agua empleando el procedimiento descrito para los

penetrantes lavables con agua.

• Penetrantes Eliminables con Disolventes

En este caso el exceso de penetrante debe ser eliminado lo más rápidamente

posible. La eliminación o limpieza se hará frotando la superficie con trapos

impregnados con el disolvente y repitiendo la operación hasta la total

eliminación del penetrante pero teniendo la precaución de no extraer el

penetrante de las discontinuidades.

La limpieza de la superficie con chorro de disolvente, está prohibida.

Secado

Eliminado el exceso de penetrante y antes de aplicar el revelador seco o en

suspensión en disolvente, las zonas a inspeccionar deberán secarse. La forma de

operar será la siguiente:

• Cuando se hayan empleado penetrantes lavables con agua o post-

emulsionables, la superficie se secará con trapos limpios o con corrientes de

aire caliente con temperaturas entre 80 ºC y 105 ºC y no sobrepasando la

temperatura de la superficie por encima de 52 ºC.

• Los reveladores acuosos podrán ser aplicados sobre las superficies húmedas o

después de haber sido secadas con aire caliente pero no con trapos.



• Cuando se empleen penetrantes eliminables con disolventes, la superficie se

podrán secar por evaporación normal con trapos o con corrientes de aire.

Aplicación del revelador

El revelador se aplicará tan pronto como sea posible, una vez que el exceso de

penetrante haya sido eliminado de la superficie a examinar. En primer lugar se debe

seleccionar el revelador adecuado. Pueden emplearse tanto reveladores secos como

húmedos para penetrantes fluorescentes, y solamente reveladores húmedos para

penetración coloreados.

• Reveladores secos

Los reveladores secos podrán aplicarse con brocha, con pulverizador manual,

con pistola en cámara de pulverización o por inmersión.

• Reveladores húmedos

Constituidos por una solución o una suspensión de un polvo en agua o en un

disolvente volátil, pueden ser aplicados por inmersión, con brocha o por

pulverización, de forma que se obtenga una capa delgada sobre la superficie a

inspeccionar. Se aplicarán normalmente por pulverización.

Espesor del revelador

El espesor de la capa de revelador, debe ser tal que la película seca que resulta de la

evaporación del vehículo acuoso o no acuoso en el que va dispersado el polvo, sea de

espesor uniforme.

Si el espesor de la capa es grueso, produce enmascaramiento de las grietas muy

finas, mientras que una capa demasiado fina y no homogénea en espesor da lugar a

que la interpretación presente ciertas dificultades.

Tiempo de revelado

Aunque el tiempo de revelado no suele ser crítico, un exceso en él podía dar lugar a

una difuminación de las indicaciones. De una forma aproximada podemos considerar

que el tiempo de revelado será la mitad del tiempo de penetración.



Observación

La observación se puede realizar a simple vista con luz natural si se trata de

penetrantes coloreados o bajo luz negra, en el caso de que se hayan empleado

penetrantes fluorescentes.

Antes de realizar esta inspección es preciso dejar un tiempo prudencial de revelado,

pasado el cual se examinará los elementos tan pronto como sea posible para evitar la

pérdida de definición.

Cualquiera que sea el tipo de penetrante empleado, la indicación a que da lugar es

consecuencia de una discontinuidad que aflora a la superficie del objeto y señala su

situación, poniéndose de manifiesto por el contraste de color o fluorescencia sobre el

fondo del revelador, de las cantidades de penetrante extraídas y retenidas en la capa

del revelador.

1.1.6.6 Interpretación de las indicaciones

Normalmente, las indicaciones obtenidas por líquidos penetrantes no permiten

cuantificar adecuadamente las dimensiones de la imperfección que las ha generado.

El verdadero tamaño y tipo de la discontinuidad no es fácil de evaluar si el penetrante

se difunde excesivamente en el revelador.

En consecuencia, una buena práctica consiste en observar la superficie durante la

aplicación del revelador con el fin de detectar la naturaleza de cualquier indicación que

tienda a dispersarse o extenderse demasiado, dando lugar a que la indicación

aparezca difusa.

Si la superficie a examinar es demasiado extensa, la observación podrá hacerse por

zonas. Dependiendo del penetrante utilizado puede ser necesario recurrir a distintos

instrumentos para la interpretación, así pues:

• Penetrantes coloreados

La indicación de la discontinuidad se manifiesta por el contrast de color,

generalmente rojo, sobre el fondo blanco de la capa más o menos uniforme del

revelador. Para alcanzar una mayor sensibilidad, la inspección deberá hacerse

bajo una iluminación adecuada.

• Penetrantes fluorescentes

El mecanismo de formación de la indicación, esencialmente, es el mismo que el

expuesto anteriormente con la única diferencia de que la observación deberá

realizarse iluminando la superficie a examinar con luz negra filtrada.



Consideraciones a tener en cuenta en la evaluación de las discontinuidades

• Todas las indicaciones serán evaluadas de acuerdo con los criterios de

aceptación establecidos por la normativa aplicable.

• Cualquier discontinuidad abierta a la superficie puede dar lugar a una

indicación. Sin embargo, irregularidades en las condiciones superficiales

pueden dar lugar a falsas indicaciones.

• En el caso de producirse amplias o extensas zonas con coloración o

fluorescencia, las cuales pueden enmascarar las indicaciones de las

discontinuidades, el examen no será aceptable y deberán ser limpiadas y

examinadas de nuevo.

Los líquidos penetrantes no pueden detectar inclusiones, segregaciones, presencias

de materiales extraños, o cualquier otra heterogeneidad a menos que exista una

abertura al exterior asociada al defecto.

Un caso particular en el examen por líquidos penetrantes es la detección de fugas en

tubos, bridas, soldaduras y otros elementos de recipientes a presión donde la

estanqueidad es el problema principal. En estos casos, el líquido penetrante se aplica

por uno de los lados y el revelador por el otro, y la aparición de indicaciones pone de

evidencia discontinuidades pasantes, demostrando, sin lugar a dudas, que el

recipiente no podrá ser empleado sin reparaciones en trabajos a presión.

Aspecto de las Indicaciones

• Indicaciones lineales continuas

Son las indicaciones típicas procedentes de grietas, tales como grietas de

fatiga, grietas de contracción en piezas moldeadas o en uniones soldadas,

grietas

de temple, grietas de corrosión bajo tensiones, Etc. Naturalmente pueden

presentar ramificaciones.

• Indicaciones lineales intermitentes

Suelen presentarse en pliegues de forja parcialmente soldados, en faltas de

fusión en uniones soldadas. Algunos tipos de grieta, tales como las de

corrosión bajo tensión suelen dar origen a indicaciones de este tipo.



• Indicaciones redondeadas

Suelen aparecer en productos moldeados como consecuencia de rechupes o

sopladuras internas más o menos grandes que afloran a la superficie a través

de pequeñas aberturas.

• Indicaciones puntiformes agrupadas o dispersas

Se corresponden con zonas de porosidad del material o bien zonas con

presencia de microrrechupes.

• Indicaciones difusas

Pueden deberse a microrrechupes, si bien existe la posibilidad de que sean

causadas por la propia rugosidad de la pieza.

Además, en función del aspecto de los bordes de la indicación, se puede asimilar las

indicaciones con bordes nítidos con discontinuidades estrechas que retienen poco

penetrante. Por el contrario, discontinuidades difusas hacen pensar en cavidades más

grandes.

Elementos de juicio para interpretar las indicaciones

• Brillo y extensión de la indicación

La intensidad de la fluorescencia o del color de la indicación están directamente

relacionados con el volumen de la discontinuidad. Lo mismo puede decirse de

la extensión de la indicación.

• Tiempo necesario para que aparezca la indicación

El tiempo necesario para que aparezca la indicación es inversamente

proporcional al volumen de la discontinuidad. Así, las discontinuidades grandes

aparecen rápidamente, mientras que habrá que dejar actuar al revelador un

cierto tiempo para que vayan apareciendo las más pequeñas. En este caso

influyen otras consideraciones como son la temperatura de la pieza,

características del proceso, etc.

• Persistencia de la Indicación

Es un buen indicio para estimar el tamaño de una discontinuidad. Si la

indicación reaparece después de eliminar el revelador y volver a aplicarlo, es

evidente que existía un remanente de líquido penetrante. La intensidad y

extensión de esta nueva indicación puede dar la medida del volumen de la

discontinuidad.



Indicaciones Falsas Son aquellas indicaciones que no se corresponden con discontinuidades reales de la

pieza.

La aparición de éstas puede estar originada por tres causas diferentes:

• Lavado defectuoso de las piezas. Es la causa más frecuente.

• Manipulación poco cuidadosa. Por ejemplo si el revelador aparece

contaminado con el penetrante.

• Geometría y construcción de la pieza, que permita retener el penetrante

durante la eliminación del exceso del mismo, etc.

1.1.6.7 Criterios de aceptación según la norma une-en 1289

La anchura de la superficie de ensayo debe incluir el metal de soldeo y la zona

adyacente

del metal base hasta una distancia de 10 mm de cada lado.

En general, las indicaciones obtenidas por el ensayo de líquidos penetrantes no

representan la misma forma y medida que la imperfección que es la causa de la

indicación. Para los fines de esta norma, debería evaluarse la medida de la indicación

por relación con los valores indicados en la siguiente tabla.



Los niveles de aceptación fijados para las indicaciones lineales son los

correspondientes al nivel de evaluación. Las indicaciones de dimensiones inferiores no

deben tenerse en cuenta.

Normalmente, las indicaciones aceptables no deben registrarse. Puede utilizarse un

esmerilado local para mejorar la clasificación de toda o parte de la superficie a ensayar

cuando sea necesario trabajar con un nivel de detección superior que el previsto por el

estado de la superficie de la soldadura, según la tabla anterior. Los niveles de

aceptación para las soldaduras de materiales metálicos están indicados en la tabla.

Evaluación de las indicaciones La evaluación inicial debe efectuarse como se indica en la Norma 571-1 y la

evaluación final de la dimensión de la indicación debe realizarse después de que el

tiempo mínimo de desarrollo indicado ha transcurrido y antes de que la indicación haya

decaído hasta el punto de no representar el origen de la imperfección. Indicaciones agrupadas Cuando dos indicaciones adyacentes están separadas por una distancia inferior a la

mayor dimensión de la más pequeña de las dos indicaciones, deben tratarse como si

fuera una sola indicación continua.

Eliminación de imperfecciones

Cuando la especificación del producto lo permita, puede efectuarse un esmerilado

local para reducir o eliminar las imperfecciones que son el origen de las indicaciones

inaceptables.

Todas los zonas así tratadas deben someterse a un nuevo ensayo con el mismo

producto penetrante y la misma técnica.









1.1.7 MANUAL DE PARTÍCULAS MAGNÉTICAS

1.1.7.1 Fundamentos del ensayo por partículas magnéticas

El ensayo por partículas magnéticas es una técnica de inspección basada en

las distorsioneslocales de flujo magnético creadas por la presencia de

discontinuidades en piezas magnetizadas que dan lugar a la aparición de campos de

fuga en el entorno de las mismas, capaces de atraer finas partículas ferromagnéticas.

El método está limitado a:

• Discontinuidades superficiales o subsuperficiales.

• Materiales ferromagnéticos:

o Hierro: permeabilidad relativa µr = 350 – 1.400.

o Cobalto: permeabilidad relativa µr = 2.000 – 6.000.

o Níquel: permeabilidad relativa µr = 15.000 – 300.000.

o Aire: permeabilidad relativa µr = 1.

La siguiente figura muestra el funcionamiento de este método de ensayo. Las

líneas de fuerza del campo magnético se deforman como consecuencia de la

presencia de una heterogeneidad y concretamente al modificarse la permeabilidad

magnética del medio, permitiendo la detección de los siguientes defectos:

• Defectos superficiales. En función de la orientación respecto al campo

magnético:

o Defecto perpendicular al campo--Campos de fuga importantes -- Indicación

elevada.

o Defecto paralelo al campo -- Campos de fuga poco importantes --

Indicación baja.

• Defectos subsuperficiales -- Campos de fuga poco importantes -- Indicación

baja.

• Defectos internos -- Campo de fuga interno -- No detectable.



Influencia de Diversos Defectos en el Campo Magnético Aplicado

Factores que afectan a la formación de las indicaciones

• Dirección e intensidad del campo magnético.

• Características de las partículas magnéticas y modo de aplicarlas.

• Características magnéticas de la pieza a ensayar.

• Forma y dimensiones de la pieza, que afectaran a la distribución del campo

magnético.

• Estado de la superficie de la pieza, que afectará a la nitidez de las

indicaciones.

Balance energético Distorsión del campo → Incremento de la energía del sistema → Incremento de la

inestabilidad.

Acumulación de partículas en el campo de fuga → Disminución de la energía del

sistema → Incremento de la estabilidad.

Las partículas tienden a corregir la deformación producida por la heterogeneidad

reduciendo la energía total del sistema, actuando como detectores del campo de fuga

y formando una imagen sobre la superficie de la pieza y que se corresponde

exactamente con la trayectoria superficial de la discontinuidad.

Etapas del ensayo El ensayo consta básicamente de cuatro etapas:

• Magnetización de la pieza.

• Aplicación de las partículas magnéticas.

• Interpretación de las indicaciones.

• Desmagnetización.

La siguiente figura representa de forma esquemática las anteriores etapas.



Fundamento del Método de Partículas Magnéticas

En el dibujo d de la figura se aprecia como cuando el campo magnético aplicado es

paralelo a la discontinuidad, ésta resulta indetectable.



A continuación se establece el área en el cual son detectables los distintos defectos.

Direcciones de imperfecciones detectables según UNE-EN 1290

De la utilización combinada de dos direcciones perpendiculares entre si se puede

conseguirdetectar defectos en todas las direcciones, tal y como se representa a

continuación.



1.1.7.2 Sistemas de magnetización La magnetización de la pieza es la primera de las etapas a cubrir en el ensayo

por partículas magnéticas y tiene por objeto sumergir a la pieza en un campo

magnético de intensidad y dirección conocidos.

Para producir campos magnéticos idóneos para el ensayo por partículas

magnéticas, podemos utilizar dos sistemas de magnetización:

• Por imanes.

• Por corriente eléctrica.

Magnetización mediante imanes

Cuando un material ferromagnético se sitúa entre los polos de un imán

permanente, las líneas de fuerza pasan a cerrar el circuito a través de la pieza, ya que

los materiales ferromagnéticos presentan una reluctancia (resistencia al paso del flujo

magnético mucho menor que en el aire), quedando la pieza magnetizada

longitudinalmente.

Magnetización con Imán Permanente



Si existe cualquier discontinuidad superficial que corte a las líneas de fuerza, o

se encuentre próxima a la superficie, y la magnetización es de suficiente intensidad se

producirá un campo de fuga cuya presencia será revelada cuando se extienda la

suspensión de partículas magnéticas por la superficie de la pieza.

Además de los imanes permanentes, cuya intensidad de campo suelen ser

baja y constante, también se utilizan electroimanes que permiten obtener campos más

potentes y regulables a voluntad.

Magnetización mediante corriente eléctrica

La magnetización mediante el empleo de corriente eléctrica se puede realizar de

dos formas básicas:

• Magnetización circular

o La magnetización circular se realiza mediante el paso de corriente a

través de la pieza.

o Las líneas de fuerza del campo magnético, que se genera en una barra

cilíndrica sometida a este ensayo, siguen trayectorias circulares

contenidas en planos perpendiculares al eje de la barra.

o Permite detectar discontinuidades orientadas según el eje de la

corriente, ya que serán las que intercepten mayor número de líneas de

fuerza del campo magnético y, en consecuencia, producirán un campo

de fuga más intenso.

o Se puede utilizar tanto corriente continua como alterna.

o Se puede realizar de diversas formas como son:

Por contacto directo.

Mediante un conductor central.

Mediante puntas de contacto.

• Magnetización longitudinal

o La magnetización longitudinal se realiza mediante la introducción de la

pieza en el núcleo de una bobina o solenoide por el que circula la

corriente.

o Cuando una corriente eléctrica, continua o alterna, circula por un

conductor que se enrolla, formando una bobina de una o más vueltas,



se crea un campo magnético cuyas líneas de fuerza, en el interior de la

bobina o solenoide, son paralelas a su eje. Si, en estas condiciones,

introducimos en el núcleo de la bobina una barra de un material

ferromagnético, de modo que su eje coincida con el de la bobina, o sea

paralelo al mismo, la barra se magnetizará longitudinalmente.

o El valor del campo en el interior de la bobina es función de la intensidad

de la corriente que circula por ella y el número de vueltas de que está

formada. Aunque el valor del campo es independiente del diámetro de

la bobina, sus dimensiones son muy importantes para conseguir una

correcta magnetización de la pieza. A este fin es preciso considerar

fundamentalmente dos factores:

La relación entre el área de las secciones transversales

de la bobina y de la pieza, o factor de llenado, entre

ambas secciones, determina el que se consiga, o no, un

campo adecuado en la pieza. En general no conviene

que el diámetro de la bobina sea del orden de 10 veces

superior al de la pieza.

La relación de la longitud de la bobina a la de la pieza

también es importante. Si bien, lo ideal es que la longitud

de la bobina sea igual a la de la pieza, en la práctica lo

normal es utilizar bobinas bastante más cortas,

haciéndose por tanto necesario, varias etapas para

magnetizar y examinar piezas de gran longitud.

o Respecto a las intensidades de corriente necesarias, éstas se

encuentran comprendidas entre los 3.000 y 5.000 A-vuelta,

alcanzándose en casos especiales los 10.000 A-vuelta.

Contacto directo La siguiente figura muestra la distribución del campo magnético producido por

el paso de la corriente a través de un conductor, para el caso de un conductor macizo

o hueco, en material ferromagnético o no ferromagnético y cuando aplicamos corriente

alterna o continua.

Se aprecia:



o En todos los casos la máxima intensidad del campo magnético se

alcanza en la superficie exterior del conductor.

o El valor máximo alcanzado depende considerablemente de la

naturaleza del material.

o La corriente alterna genera un campo que decrece rápidamente

conforme se profundiza en el material.

Como consecuencia de lo anterior, teniendo en consideración que la capacidad

para obtener una indicación clara depende de la intensidad del campo magnético

aplicado, resulta que:

o Será idóneo utilizar corriente alterna para la detección de pequeñas

discontinuidades superficiales, mientras que si tratamos de explorar

discontinuidades subsuperficiales, los mayores resultados se obtienen con

corriente continua.

• En materiales no ferromagnéticos el campo es demasiado débil para detectar

defectos.



Conductor Central Un caso particular resulta cuando se quiere examinar la superficie interior de una pieza

hueca de forma cilíndrica. La técnica operatoria más adecuada en este caso será

utilizando conductor central macizo no ferromagnético y haciendo circular una

corriente continua. La distribución del campo magnético en este caso es la indicada en

la figura, donde podemos apreciar que este

método de magnetización da lugar a que el valor

máximo del campo se encuentre en la superficie

interna de la pieza a examinar, siendo, por tanto

en esta superficie donde se producirán las

indicaciones más fuertes de las discontinuidades

que puedan hallarse presentes.

Resulta evidente que si el conductor central se

encuentra en el eje de la pieza cilíndrica el valor del

campo será el mismo en toda la superficie interna del

cilindro. Si, por el contrario, el conductor central se

encuentra desplazado hacia una determinada zona de

la pared interna, el valor del campo será más fuerte en

esta zona más próxima y más débil que en el

diametralmente opuesto.

En cuanto a la intensidad de corriente, debe ser

tal que no llegue a producirse la saturación magnética,

ya que, de ser así, se formarían acumulaciones

excesivas de partículas que podrían inducir a error en la interpretación

de las indicaciones.

Puntas de Contacto

Cuando las dimensiones de la pieza no permiten una magnetización uniforme

de la misma se realiza una magnetización local mediante el empleo de unas puntas o

punzones de contacto por las que se hace llegar a la pieza la corriente necesaria.



La sensibilidad del método para las discontinuidades subsuperficiales es mayor

que para otros métodos de magnetización, especialmente cuando se emplea corriente

alterna monofásica y partículas magnéticas secas y siguiendo la técnica del método

continuo de magnetización.

La principal ventaja de este método es su portabilidad, que permite trabajos de

inspección a pie de obra con suma facilidad.

Desventajas de las puntas de contacto

• El campo magnético más adecuado para la inspección, se encuentra solo entre

ambos contactos y sus proximidades.

• La influencia del campo exterior al creado entre los dos contactos, puede

producir interferencias que dificultan la observación de las indicaciones.

• Se hace imprescindible poner especial cuidado en la aplicación de los

contactos sobre la pieza con el fin de asegurar el contacto y evitar la formación

de chispas y calentamientos locales.

Cuando se aplica este método de magnetización es preciso asegurar que los

electrodos estén perfectamente ajustados contra la pieza para evitar arcos eléctricos

que puedan provocar fisuraciones locales en dichos puntos.

1.1.7.Partículas magnéticas Las partículas magnéticas presentan un carácter ferromagnético y son las

encargadas de detectar los campos de fuga originados en las discontinuidades.

Se puede clasificar atendiendo principalmente a dos parámetros:



• En función de sus propiedades ópticas

Partículas coloreadas.

Partículas fluorescentes.

• En función de su modo de aplicación

Aplicación por vía seca.

Aplicación por vía húmeda.

Además dependiendo de otras propiedades tales como tamaño, forma, etc.

pueden presentar unas condiciones más o menos óptimas para la detección de

determinados defectos.

Efecto del tamaño En general se cumple:

• Partículas demasiado gruesas → necesidad de fuerzas relativamente grandes

para moverse → sólo los campos de fuga de gran intensidad podrán atraerlas

y retenerlas → no detectan pequeñas imperfecciones.

• Partículas demasiado finas → riesgo de adherencia a la superficie → riesgo de

indicaciones falsas.

Método por vía seca

• La sensibilidad para la detección de las discontinuidades subsuperficiales

aumenta al aumentar el tamaño de las partículas. Cuando las discontinuidades

están abiertas al exterior, la sensibilidad aumenta al disminuir el tamaño de las

partículas.

• Si las partículas son muy finas, se pueden acumular en las irregularidades

superficiales dando lugar a falsas indicaciones que, incluso, pueden llegar a

formarse por la presencia de huellas digitales o zonas ligeramente engrasadas.

• En la práctica al emplear este método, las partículas no tienen un solo tamaño

sino que se hace uso de mezclas con distintos tamaños. Las pequeñas



proporcionan sensibilidad para discontinuidades pequeñas y las grandes dan

sensibilidad para las discontinuidades subsuperficiales y movilidad.

Método por vía húmeda

• Las partículas magnéticas van en suspensión en un medio líquido, por lo cual

se pueden utilizar tamaños mucho más pequeños. Las partículas grandes son

inadecuadas porque reducen mucho la movilidad, que depende de la velocidad

de decantación en el líquido.

Efecto de la forma Podemos encontrar dos geometrías distintas:

• Partículas alargadas

Las partículas alargadas forman dipolos N-S con facilidad.

Se orientan antes y mejor que las redondeadas generando indicaciones más

claras, sobre todo cuando tengamos campos de fuga débiles.

• Partículas redondeadas

Presentan ventajas en la aplicación por el método de vía seca ya que las

partículas alargadas pueden entorpecer la aplicación al formar cadenas

alargadas en el orificio de salida del aplicador.

En este caso será más útil aplicar partículas magnéticas con formas

mezcladas.

Propiedades magnéticas

La permeabilidad de las partículas magnéticas debe ser lo más alta posible. De

esta forma, capturarán más líneas de fuerza en los campos de fuga y serán por tanto

orientadas más fácilmente, proporcionando indicaciones más claras.

La fuerza coercitiva y rententividad, deben ser lo más bajas posibles. Si

alcanzan valores altos las partículas formarán en la primera utilización imanes

permanentes y por tanto disminuirá la tendencia de las partículas a dejarse controlar

por los débiles campos originados en las discontinuidades.

En el método de aplicación por vía húmeda Se utilizan partículas con una cierta

rententividad con el fin de facilitar su aglomeración, ya que en caso contrario, dado su



pequeño tamaño, se mueven con mucha lentitud, ralentizando la formación de las

indicaciones.

Movilidad

Cuanto mayor sea la movilidad, más rápidamente se formarán las indicaciones

y serán a la vez más nítidas.


• En este caso se facilitan los desplazamientos de las partículas golpeando o

haciendo vibrar la pieza a ensayar.

• El empleo de corriente alterna da excelentes resultados, al someter a las

partículas a una agitación de frecuencia igual a la de la corriente.


En este caso se presentan dos aspectos opuestos:

• Por un lado interesaría que las partículas tuviesen la menor tendencia posible a

sedimentar, esto se puede conseguir de tres formas:

o Reduciendo el tamaño de las partículas.

o Disminuyendo su densidad.

o Aumentando la viscosidad del medio líquido.

• Ahora bien estas soluciones irían en detrimento de otras propiedades por lo

cual será necesario llegar a una situación de compromiso entre esta propiedad

y las demás.

Visibilidad y contraste

Las partículas deben poseer una visibilidad y contraste tal que permitan apreciar

las indicaciones de forma clara. Para mejorar estas cualidades se utilizan dos

métodos:

• Utilizar partículas pigmentadas que aseguran un contraste suficientemente

bueno sobre la casi totalidad de las superficies, por ejemplo:

Fe2O3 ® Color rojo.

Fe3O4 ® Color negro.



• Mediante partículas fluorescentes cuyas indicaciones observadas bajo luz

negra en cámara oscura proporcionan un contraste y una visibilidad óptimos.

Además, en ciertos casos puede aplicarse una capa superficial de pintura que

permita mejorar el contraste con respecto al color de las partículas.

Vía seca vs vía húmeda Ambos procedimientos tendrán una serie de ventajas y desventajas que a

continuación se exponen.


• Ventajas

• Es el método más sensible para grietas superficiales finas.

• Cubre con facilidad piezas grandes o irregulares.

• Es el método más rápido para el control de grandes series de piezas

pequeñas.

• Las partículas tienen una buena movilidad en la suspensión líquida.

• Es fácil de controlar la concentración de las partículas en la suspensión.

o Fácil de recoger el líquido sobrante.

o Fácil de automatizar.

• Limitaciones

o No detecta, normalmente, discontinuidades subsuperficiales más

profundas de 1 mm.

o Cuando se usa keroseno como vehículo, existe el riesgo de inflamación

al producirse chispas en contactos defectuosos.

o Es necesario un circuito de circulación y agitación de la suspensión.

o A veces presenta el problema de limpieza de la superficie de piezas

para eliminar las partículas adheridas que pueden actuar como

abrasivos.

o Es preciso controlar periódicamente la concentración de la suspensión y

mantenerla dentro de los límites de utilización.


• Ventajas Limitaciones

o Permite localizar con facilidad discontinuidades subsuperficiales.

o Fácil de utilizar en piezas grandes y con equipo portátil a pie de obra.



o Buena movilidad de las partículas.

o Más cómodo y más limpio que el método húmedo.

o Menos sensible que el método húmedo para discontinuidades muy

pequeñas.

o Difícil de aplicar en piezas de geometría irregular.

o Más lento que el método húmedo.

o Difícil de automatizar.

1.1.7.4 Desmagnetización Todos los materiales ferromagnéticos, después de haber sido sometidos a un

campo magnético y una vez que ha cesado su actuación, presentan un cierto

magnetismo residual o remanente, cuya intensidad dependerá de la retentividad del

material. Este magnetismo remanente puede ser despreciables para algunos

materiales o alcanzar valores altos para otros.

En la siguiente figura aparece representado el ciclo de histéresis de un material

ferromagnético.

Al aplicar un campo magnético H, el material se magnetiza hasta un valor de

saturación B.

Cuando cesa el campo H, el material queda con un campo remanente Br.



El magnetismo residual no puede eliminarse completamente mediante la

aplicación de campos magnéticos opuestos. Para una eliminación total es necesario

elevar la temperatura hasta superar el punto de Curie, que en el caso de los aceros

ferríticos se sitúa en los 768 ºC.

Motivos que aconsejan una desmagnetización

• El magnetismo remanente puede afectar a los equipos o aparatos próximos a

la zona magnetizada.

• Operaciones de magnetizado posteriores.

• Pueden afectar a algunos procesos de soldadura posteriores.

• Al retener partículas magnetizadas o restos de material, éstas pueden resultar

abrasivas.

• Puede afectar a operaciones de limpieza posteriores a la inspección.

Casos en los que la desmagnetización no es necesaria

• Materiales de baja retentividad.

• Que la pieza vaya a ser magnetizada en posteriores procesos de fabricación.

• Que el campo magnético residual no afecte a la función de la pieza en servicio.

Límites y sistemas de desmagnetización Existen varios métodos para conseguir de una forma más o menos efectiva la

desmagnetización, pero todos ellos operan bajo el mismo principio, someter a

la pieza a la acción de un campo magnético alterno cuya intensidad va

disminuyendo gradualmente hasta anularse.

La figura, muestra la variación del ciclo de histéresis así como su descomposición en

las

variaciones del campo y de la inducción en la pieza.

Se aprecia, que a medida que va disminuyendo el

campo en cada ciclo, disminuye la inducción en la pieza

llegando ambos valores a anularse simultáneamente.

Para que esto ocurra así es preciso que el campo

inicial, sea suficientemente intenso para vencer la fuerza



coercitiva, y de esta manera conseguir la inversión del campo

residual de la pieza.

De lo expuesto se deduce la importancia que tiene la alternancia del campo

para conseguir una desmagnetización efectiva. Cuanto menor sea el número de ciclos,

mayor será la penetración del campo en la pieza y más fácilmente se conseguirá la

desmagnetización en toda su masa.

La obtención de un campo variable se consigue haciendo pasar las piezas a través

de una bobina por la que circula la corriente alterna. De esta forma las piezas quedan

sometidas a un campo magnético alterno, pero de intensidad máxima constante. Para

conseguir que ésta vaya disminuyendo de una forma progresiva, existen dos

procedimientos:

• Mover la pieza desde el núcleo de la bobina hacia el exterior, con lo cual el

campo a que está sometida la pieza irá siendo cada vez menor.

• Mantener fija la pieza en el interior de la bobina y mediante un potenciómetro

reducir la intensidad de la corriente.

También se pueden utilizar corriente continua para la desmagnetización, pero

utilizando equipos más complejos que nos permitan disminuir la corriente e invertir su

paso cada cierto período de tiempo.

En piezas de gran tamaño se pueden utilizar yugos magnéticos alimentados con

corriente alterna y provistos de un dispositivo que permita disminuir la intensidad de la

corriente.

1.1.7.5 Técnicas de magnetización aplicadas a la inspección de soldaduras Para tratar este tema nos referiremos a la Norma UNE-EN 1290: 1988

“Examen no destructivo de uniones soldadas. Examen de uniones soldadas mediante

partículas magnéticas”, donde se establece las condiciones bajo las cuales debe

realizarse el ensayo por partículas magnéticas y a su modificación UNE-EN

1290/M1:2002 “Técnicas de magnetización aplicadas a la inspección de soldaduras”.

En el presente apartado se presenta un extracto de los puntos de mayor interés:

• Personal: Cualificado de acuerdo con EN 473, o similar, para el nivel de

requisitos necesario.



• Preparación de la superficie. Ésta debe quedar libre de cascarillas, aceites,

proyecciones de soldadura, marcas de mecanizado, etc. y cualquier otra

sustancia que pueda afectar a la sensibilidad del ensayo.

• Magnetización. Se realizará con corriente alterna, salvo requisito contractual en

contra se puede utilizar equipos de magnetización de corriente continua o

imanes permanentes si se especifica. Se debe utilizar cualquiera de los

siguientes métodos de magnetización:

o Yugos electromagnéticos.

o Equipos de paso de corriente por electrodos.

o Técnicas de conductor central, conductor adyacente o bobina.

Además, se debe verificar la intensidad del campo magnético. Para ello la

norma proporciona distintos métodos operativos como puede ser la inspección de una

pieza con imperfecciones conocidas, la medición directa del campo aplicado, etc.

Técnicas de aplicación La detectabilidad de una imperfección depende del ángulo de su eje mayor con

respecto a la dirección del campo magnético.

Para asegurar la detección de imperfecciones en función de su orientación, las

soldaduras deben magnetizarse en dos direcciones aproximadamente perpendiculares

la una a la otra con una desviación máxima de 30º. Esto puede conseguirse utilizando

uno o más métodos de magnetización. Se puede efectuar el ensayo en una sola

dirección del campo si se especifica.

Cuando el examen se realiza con la ayuda de electroimanes o electrodos,

habrá un área del componente, próxima a cada polo o punta que será imposible de

examinar debido a la gran intensidad del campo magnético. Éste fenómeno

normalmente se traduce en incrustaciones de partículas.



A continuación se recogen distintos ejemplos de aplicación del campo magnético para

cada uno de los sistemas de magnetización que recoge la norma:

• Mediante electroimanes.

• Por electrodos.

• Por bobinas.



Medidas en mm

Técnicas típicas de magnetización por electroimanes

Medidas en mm



Técnicas típicas de magnetización por electrodos

Medidas en mm



Técnicas típicas de magnetización para cables flexibles o bobinas

Otros apartados de UNE-EN 1290

Otros apartados de la Norma UNE-En 1290 que cabe resaltar son:

• Medio de Detección

Se permite la utilización en forma de polvo seco o en medio líquido.



Es preciso verificar periódicamente el comportamiento del medio de detección

mediante la comparación con otro medio cuyas características sean conocidas

y la aplicación a una probeta con presencia de imperfecciones superficiales,

también, conocidas.

La aplicación se realizará inmediatamente antes de y durante la magnetización,

dejando transcurrir el tiempo necesario para la formación de las indicaciones.

En el caso de aplicar las partículas por vía húmeda, es preciso dejar escurrir el

exceso de líquido para evitar el lavado de las indicaciones.

• Condiciones de Observación

Deben cumplir con los requisitos de EN ISO 3059.

• Registro de las Indicaciones

La norma establece una serie de medios para el registro de las indicaciones

como son la realización de croquis, fotografías, etc.

• Desmagnetización

Debe llevarse a cabo con un método y hasta un nivel acordado por las partes

contratantes.

Informe del examen Salvo acuerdo previo, el informe debe contener los siguientes datos para facilitar la

reproducibilidad del ensayo:



• Nombre del organismo de inspección.

• Objeto a examinar.

• Fecha del examen.

• Material base y de soldeo.

• Tratamiento térmico post-soldeo.

• Tipo de unión.

• Espesor del material.

• Procedimiento de soldeo.

• Temperatura del objeto de ensayo.

• Identificación del procedimiento de examen y descripción de los parámetros

utilizados; tipo de magnetización, tipo de corriente, medio de detección,

condiciones de observación, etc.

• Detalles y resultados del comportamiento global.

• Niveles de aceptación.

• Descripción y localización de todas las indicaciones a registrar.

• Resultado del examen en relación con el nivel de aceptación.

• Nombres, calificaciones correspondientes y firmas del personal que ha

efectuado el examen.

1.1.7.6 Interpretación de las indicaciones Las indicaciones que proporciona la inspección por partículas magnética dependen del

defecto existente. En general se puede afirmar que:

• Grietas superficiales, cuyo plano sea perpendicular a las líneas de fuerza del

campo magnético proporcionan indicaciones nítidas y claramente definidas.

• Discontinuidades subsuperficiales generan indicaciones con sus bordes más

difusos.

• Heterogeneidades de morfología cilíndrica generan indicaciones con bordes

difusos ya que presentan un menor obstáculo a las líneas de fuerza del campo

magnético.



• Discontinuidades o heterogeneidades de morfología esférica, tales como las

cavidades y poros, son poco detectables por este método de ensayo, ya que

en el mejor de los casos, dan lugar a indicaciones poco definidas.

1.1.7.7 Criterios de aceptación: norma UNE-EN 1291

La anchura de la superficie de ensayo debe incluir el metal depositado y la

zona adyacente del metal base hasta una distancia de 10 mm a cada lado.

Los niveles de aceptación fijados para las indicaciones lineales son los

correspondientes al nivel de evaluación. No deben tomarse en cuenta las indicaciones

de dimensiones inferiores.

Normalmente, las indicaciones aceptables no deben registrarse.

Puede utilizarse un esmerilado local para mejorar la clasificación de la totalidad

o de una parte de la superficie de ensayo cuando sea necesario trabajar con un nivel

de detección superior al que se ha alcanza con el estado superficial existente.

Indicaciones agrupadas Cuando las indicaciones adyacentes estén separadas por una distancia inferior a la

dimensión mayor de la más pequeña de las indicaciones, deben considerarse como si

fueran una única indicación continua.

Las indicaciones agrupadas deben evaluarse de acuerdo con las normas de aplicación

Eliminación de imperfecciones Donde la especificación del producto lo permita, puede efectuarse un amolado local

para reducir o eliminar las imperfecciones que sean origen de indicaciones



inaceptables. Todas estas zonas deben reensayarse y evaluarse con el mismo

sistema penetrante y la misma técnica.





1.1.8 INSTRUCCIÓN TÉCNICA DE CONSUMIBLES DE SOLDEO

1.1.8.1 Proveedores de consumibles de soldeo

• ESAB

• OERLIKON



1.1.8.2 Listado de consumibles empleados.

- MIG-MAG

o Para acero Diámetro 0,8 ITEM 1251086700 marca ESAB AUTOTROD

12.51


EN150 14341-A G3 Si1

Diámetro 1,2 ITEM 1251126710 marca ESAB AUTOTROD

12.51


EN150 14341-A G3 Sil

o Para aluminio

Diámetro 1,2 ITEM 1811512987E marca ESAB AUTOTROD

18.15

DIN 173 256 Al Mg S

ER5356

o Para acero inoxidable

Diámetro 1,2 ITEM 1651129820 marca ESAB AUTOTROD

309LSi

EN12072 G23 12 Lsi

SFA/AWS A5.18 ER309Lsi

Diámetro 1 ITEM 1612109820 marca ESAB AUTOTROD

308Lsi

EN12072 G23 12 Lsi

SFA/AWS A5.18 ER 308 Lsi

- Electrodo revestido



o Citofix oerlikon

3,2x3500 mm

AWS A5.1 E6013

EN ISO 2560ª E38 AR 11

• LIMAROSTA 316L LINCOLN ELECTRIC

2x300

AWS A5-4-92 E316L-16

EN 16000-97 E19 12 3 L R 12

• Citofix 2x300

EN ISO 2560 –A E38ZR11

AWS A5.1 E6013

• OERLIKON CITOFIX

4X350

AWS E-6012

UNE 14003 Rutilo

• CITOFIX OERLIKON

2,5X350

EN ISO 2560-A E38 Z R11

AWS A5.1 E6013



1.1.8.3 Instrucciones de almacenaje y secado

Hay una Zona en el almacén general, destinada al almacenamiento de consumibles de

soldeo

Existe en el área de soldadura de la nave, unas estanterías de almacenamiento de

consumibles, esta debe emplearse sólo para los consumibles con los que se está

trabajando.

Los consumibles deben permanecer en sus embalajes y estar perfectamente

identificados, y nunca usarse en caso de duda, sobre su identificación.



Es de suma importancia mantener los electrodos revestidos en su embalaje hasta su

uso para evitar que absorban humedad (electrodos revestidos básicos)

Almacenamiento y Secado de los Electrodos

Los revestimientos de los electrodos son higroscópicos (absorben y retienen la

humedad con gran facilidad). Si se utiliza un electrodo húmedo se pueden provocar

poros, además de grietasen frío.

Para disminuir los problemas de la humedad, los electrodos revestidos deben

ser embalados, almacenados y manejados en las condiciones adecuadas, es decir,

deben almacenarse en locales limpios y dotados de una regulación de temperatura y

humedad adecuadas.

Los electrodos básicos (de bajo contenido en hidrógeno), que por unas causas

u otras hayan permanecido expuestos a la humedad ambiente durante algún tiempo,

deben ser sometidos a un proceso de secado en estufa.

Para seleccionar la temperatura y tiempo de secado se deberán seguir las

recomendaciones del fabricante del electrodo, dado que los límites de temperatura y

tiempo pueden variar de un fabricante a otro incluso para los electrodos de la misma

clasificación.

Un calentamiento excesivo puede dañar el revestimiento del electrodo. Cuando

se emplean este tipo de electrodos se debe disponer de pequeñas estufas, en lugares

cercanos al lugar de trabajo, en donde se mantengan los electrodos a temperaturas

uniformes de 65 a 150 ºC (temperatura de mantenimiento) de la que se vayan sacando

en número reducido para su utilización más inmediata.



1.1.8.4 Designación de alambres y electrodos

Designación de los alambres más utilizados según la AWS

Las especificaciones de AWS para los distintos tipos de alambres son las que se

mencionan a continuación. En caso de duda, debe consultarse la especificación

completa.





Clasificación de los electrodos

Se han establecido normas para identificar los electrodos por sus características

principales, que permiten su comparación y selección, mediante un código.

En este apartado vamos a estudiar las Normas EN 499 y AWS A5.1, que establecen

los símbolos y códigos numéricos que definen dichas características.

• Como regla general, se utilizarán electrodos con cargas de rotura iguales a

los del metal base.

Designación según ANSI/AWS A5.1

Ilustramos la designación y clasificación según la norma AWS A5.1¸ con un ejemplo para electrodos revestidos para soldeo de aceros al carbono (AWS A5.1-91).



Designación según UNE-EN 499

Utilizamos como ejemplo de designación según UNE-EN 499, el electrodo

designado como EN 499 E 46 3 1 Ni B 5 4 H5.



1.1.8.5 Manipulación y tratamiento de electrodos.

Manipulación y tratamiento de los electrodos

La fabricación del revestimiento es similar a la de cualquier producto cerámico y como

tal ha de ser considerado. Su falta de ductilidad no permite que los electrodos sean doblados o golpeados sin agrietarse o desprenderse del alma.

Un electrodo agrietado produce soldaduras defectuosas, ya que, por una parte, los

gases que se producen por efecto del arco escapan a través de la grieta, desviándose

del eje del arco y, por otra, se pueden desprender trozos del revestimiento que

penetren en el baño fundido.

Sí se puede, en cambio, dar a un electrodo no demasiado grueso una ligera curvatura a fin de acceder a la soldadura in situ en tuberías próximas a paredes

techos o suelos, en lugares a donde no se podría llegar con los equipos de otros

procedimientos de soldeo.

Normas generales para el cuidado de los electrodos



Para evitar los defectos a que pueden dar lugar los electrodos en mal estado, es

recomendable seguir unas normas para el cuidado y manipulación de los electrodos, que podemos resumir así:

• Transportar los electrodos en recipientes cerrados, suficientemente

resistentes para evitar que las herramientas o piezas que se transporten

con ellos caigan o se depositen sobre los mismos, deteriorándolos.

• No transportar un número de unidades mayor que el que prudentemente se considere va a ser necesario consumir en una tarea (o en una jornada, en las tareas de larga duración).

• Manipular los electrodos con guantes limpios y secos.

• No exponer los electrodos a ambientes excesivamente húmedos ni

depositarlos sobre superficies manchadas de grasa, polvo, pintura o suciedad.

6. Alambres más recomendables (MIG MAG).







1.1.9 INSTRUCCIÓN TECNICA DE FABRICACIÓN

El presente documento tiene como fin el servir de guía en el proceso de

fabricación en la fase de soldadura, de los componentes con número de planosegún

denominación interna de la empresa.

1.1.9.1 Materiales base

Se comprobarán que todos los componentes son del material especificado

según el plano y que presentan las medidas correctas en los chaflanes de las zonas

de unión.

Se ha de prestar especial atención al modelo que se está elaborando, ya que

los modelos son muy similares y presentas pocas diferencias

1.1.9.2 Subfase 1

En la primera subfase se procederá a unir las dos aletas y las dos placas

correspondientes al lado en el que una de las aletas está enrasada con una de las

bases del casquillo.



Para ello se utilizará el útil 1 de los balancines,

Situando el casquillo principal en la hendidura del útil, procurando que quede

perfectamente encajado



A continuación situar la aleta, con su casquillo ya soldado, en la parte inferior

hasta que haga tope con el casquillo.

El casquillo del extremo deberá coincidir con alguno de los orificios del útil,

dependiendo del conjunto que se esté elaborando.



Colocar las placas a ambos lados de la aleta apoyado sobre ella y haciendo

tope con la pestaña,

Y desplazándola hasta que toque el tope trasero



Una vez situadas las placas, colocar la aleta superior.

Colocar el bulón para alinear los dos casquillos de las aletas y apretar los

tornillos laterales para fijar todo el conjunto



Una vez apuntados todos los componentes se aflojaran los tornillos y se

extraerá el bulón, quitando el conjunto del útil para proceder a la segunda subfase.

1.1.9.3 Subfase 2

En la segunda subfase se procederá a realizar la parte restante del conjunto,

empleando el útil 2 de los balancines.

Al que habrá que colocar la placa donde se ajustará el modelo



Se situará el casquillo central de la estructura ya apuntada entre el hueco de la

plataforma y el cilindro del útil, de tal manera, que deberá quedar apoyado en la parte

inferior del útil la zona que queda enrasada con el casquillo principal. Haciéndola

coincidir con alguno de los orificios e insertando un bulón para evitar que se desplace

de la posición.

Una vez colocada se sujetará el casquillo principal mediante la placa.

A continuación se colocará la aleta inferior en la plataforma, hasta que haga tope con

el casquillo principal, ubicando el casquillo de la aleta en alguno de los orificios, según

el modelo y si corresponde según plano o simétrico.



Se situarán las placas como en la subfase 1, apoyando encima de estas la aleta

superior y mediante un bulón se alinearán ambas aletas haciéndolas coincidir con el

agujero correspondiente.

A continuación se procederá a apuntar todos los componentes, una vez terminado

esto, se quitará la estructura del útil y se soldara mediante el procedimiento (a indicar

aquí cuando la empresa los haya obtenido).



Una vez soldadas, se realizará una inspección visual, por parte de un inspector de

soldadura a cada una de las piezas y el coordinador de soldadura indicará el número

de unidades a las que se someterá a una inspección mediante líquidos penetrantes,

que dependerá del volumen de la serie.

En los primeros prototipos fabricados se realizó una macrografía en la que se pudo

observar que la penetración era la correcta y que el procedimiento de unión era válido.





1.1.9 FORMATO DE PROCEDIMIENTO

1.1.9.1Introdución

El procedimiento de soldeo es una parte fundamental dentro de los requisitos

exigidos en la norma UNE EN ISO 3834. En él quedan determinados los parámetros

que se emplearán durante el soldeo y el rango en el que se pueden utilizar.

Los procedimientos se realizarán según la norma UNE EN ISO 15614, y

dependiendo del tipo de unión se harán las siguientes probetas para ser sometidas a

diferentes ensayos y comprobar que la unión cumple con las exigencias.

Unión a tope de chapa

Unión a tope de tubo



Unión en T

• 1 Se obtendrán probetas para macrografía y durezas en la posición A • Se obtendrán probetas para macrografía en la posición B • α Ángulo de la ramificación

Unión en ángulo de tubo



1.1.9.1 Formato





1.1.11 Bibliografía

• Modulo III y IV del curso de ingeniero de soldadura.

• Manual del soldador.

• Norma UNE EN ISO 3834 y todas a las que esta hace referencia.



1.2. CALCULOS

Se ha calculado el aporte térmico durante el soldeo de las piezas con número

de plano 748-902, 748-903 y 748-904, de las que se ha realizado la instrucción técnica

de fabricación.

El aporte térmico durante el soldeo puede ser uno de los principales factores

que influya en las propiedades de las soldaduras. Afecta a los ciclos de temperatura

tiempo que se producen durante el soldeo.

Que viene dado por la siguiente expresión:

Donde k es el factor de rendimiento térmico, cuyo valor depende del proceso de soldeo que se esté empleando. En la siguiente tabla se muestran algunos de esos valores:

U es la tensión en voltios e I la intensidad en amperios utilizadas durante el soldeo.

V es la velocidad de salida del hilo en m /min.



Los valores de I, U y V se han obtenido de la máquina de soldeo, de manera

experimental:





1.3 ANEJOS

1.3.1 EQUIPOS

A continuación se muestran los equipos que Carman S.A. deberá adquirir para poder

cumplir con los requisitos de la norma UNE EN ISO 3834, indicando el fabricante y las

principales características de los dispositivos

IMDICA







PRAXAIR



DART SYSTEMS

Endoscopio LCD con tarjeta SD 5.5 mm x 2 m 946,17 E

SIEGMUND



MAGNAFLUX

Zyglo Kit portátil de inspección por líquidos penetrantes fluorescentes ZA-70

El kit ZA-70 contiene: Luz negra ultravioleta ZB-100F; una lata de penetrante (ZL-27A),

una lata de revelador (ZP-9F), dos latas de SKC-S, marcador de pintura, Toallas de

mano Scrubs®, estuche de plástico y manual de instrucciones.

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PROYECTO TÉCNICO-ECONÓMICO PARA LA FABRICACIÓN … · empresa carecía deuno especifico, en el se recogen todas las precauciones destinadas a salvaguardar la integridad de los