Interpretación EN 15614

[galego]

Tengo una duda relacionada con EN ISO 15614-1:2004 (Especificación y cualificación de procedimientos de soldeo) que espero poder aclarar en el Foro. El tema es el siguiente:
1.- Tengo un WPQR cualificado soldando por un solo lado, sin gas de respaldo, mediante el proceso nº 141 (GTAW).
2.- De acuerdo con el apartado 8.5.3.2 el WPQR esta cualificado para soldar con o sin gas de respaldo.
3.- Ahora quiero soldar con gas de respaldo; pero el apartado 8.5.3.1 dice que "la cualificación dada al tipo de gas de protección o de respaldo está restringida al símbolo del gas de acuerdo a EN 439" (traduzco del inglés). Entiendo que esto me impide variar el tipo de gas de respaldo empleado en la cualificación del procedimiento ¡pero yo no he empleado gas de respaldo!
¿COMO JUSTIFICO EL APARTADO 8.5.3.1 SI EN UN CASO VOY HA EMPLEAR ARGON PURO COMO RESPALDO Y EN OTRO ARGON + O2?

[Nacho Chinchilla Ruiz]

Los gases estan agrupados por grupo, por lo que debes comprobar si estan dentro del mismo grupo, si es asi no hay problema.
En la citada norma marca la clasificación por grupos
saludos

[Charles Vega Schmidt]

Estimado Galego,

Como gas de respaldo suelen emplearse argón para casos especiales de acero al carbono, y evidentemente para acero inoxidable, además de la tradicional mezcla de nitrógeno con 10% de hidrógeno o bien nitrógeno puro para aceros austeníticos. De acuerdo con la Norma UNE EN 473 la clasificación de argón puro se corresponde con I1, mientras que el gas F2 corresponde a la mezcla de nitrógeno con 10% de hidrógeno.

La razón de validar una especificación de procedimiento de soldeo sin gas de protección, que cubra tanto el soldeo con o sin gas de respaldo, es la mayor dificultad de soldar sin gas de respaldo.

Con acero al carbono es relativamente fácil soldar una pasada de raíz sin gas de respaldo, pero con gas de respaldo es mucho más fácil, como dicen los soldadores, se suelda divinamente con gas de respaldo, en este caso es argón, suele emplearse cuando existen requisitos de muy alta calidad, como en el soldeo de aceros de baja aleación resistentes a la termofluencia para calderas y tuberías de vapor en centrales térmicas.

Con acero inoxidable austenítico, soldar sin gas de respaldo no es sencillo, siendo necesario emplear un respaldo de cobre, latón o bronce para evitar la oxidación del material, por ello no es admisible el soldeo de acero austenìtico sin gas de respaldo para requisitos de calidad sanitaria, pero también es importante mencionar que entre la mezcla de nitrógeno con 10% de hidrógeno, y el argón o el nitrógeno, suelen haber diferencias, dependiendo del grado de dificultad o facilidad con que se realice el soldeo, el empleo de uno u otro gas de respaldo no siempre podrá validar al soldeo con otro gas. Por ello si empleas argón, no será igual que emplear nitrógeno con hidrógeno.

Bajo mi punto de vista, en esto también intervienen los costes, dado que el argón es más caro que el nitrógeno, suele emplearse nitrógeno, sin embargo, la mezcla con hidrógeno como gas de respaldo, facilita mucho el soldeo, algunos distribuidores la venden a precios más económicos que el nitrógeno, pero no es conocida en muchas empresas.

La Norma UNE EN ISO 15614-1 establece esta restricción del empleo de gas de respaldo, en vista de la posibilidad de emplear un gas puro o una mezcla, que restringe la cualificación a esas condiciones de soldeo en producción, por lo tanto, conviene estar seguro de elegir la opción más adecuada para la empresa.

El caso de emplear una mezcla de argón y oxígeno como gas de respaldo que comentas, no es recomendable para acero inoxidable, pues justamente la función del gas de respaldo es la de eliminar el oxígeno en el respaldo de la unión, se ha comprobado que una proporción de hasta 20 ppm (partes por millón) de oxígeno en el gas de respaldo, producen oxidación de cromo en la soldadura y la zona afectada por el calor.

Espero que esta respuesta sea de utilidad a tus propósitos.

Cordialmente,

[galego]

Amigo Nacho:
Te agradezco tu respuesta; pero no tiene nada que ver con lo que yo pregunto.

Estimado Charles:
Todo lo que Ud. me indica es de mi conocimiento pero ¿es cierto que con la norma en la mano y aplicando el párrafo 8.5.3.2 yo puedo emplear el gas de respaldo que me de la gana y el empleo del mismo no va contra la cualificación del procedimiento? y ¿no es también cierto que yo no puedo emplear cualquier tipo de gas como gas de respaldo ya que al no haber empleado ninguno me es imposible cumplir con el apartado 8.5.3.2?
¿Quiere esto decir que la especificación es tan flexible o que se basa tanto en los conocimientos que se puedan disponer de la influencia de los gases, que queda a elección del personal el tipo de gas? y si esto es así para que vale el apartado 8.5.3.1? ¿No hay una incongruencia entre párrafos?.
En el procedimiento no se busca que el soldador pueda ejecutar una soldadura más o menos facilmente, sino que esta cumpla con unos requistos de calidad cuando se cumplen unos parámetros.
Yo no he hablado para nada del tipo de acero que quiero soldar (esa sería otra variable esencial) y ¿si es aluminio, o titanio? Yo lo que quiero aclarar es la incongruencia, para mi, entre los dos párrafos citados de la Especificación en cuestión

[Charles Vega Schmidt]

Estimado Galego,

La Norma UNE EN ISO 15614-1 trata exclusivamente el tema del gas de respaldo para el soldeo 141 (TIG) en el apartado 8.5.3 como sigue:

8.5.3 Proceso 141

8.5.3.1 La cualificación obtenida para el gas de protección y de respaldo está limitada al símbolo del gas de acuerdo con EN 439. La cualificación de los gases de protección no contemplados por EN 439 queda restringida a la composición nominal utilizada durante la prueba.

8.5.3.2 El ensayo del procedimiento de soldeo realizado sin gas de respaldo cualifica el procedimiento de soldeo con gas de respaldo.

No hay incongruencia, lo que sucede es que debemos interpretar la norma con sentido práctico y técnico, no debemos inferir de la norma, sino analizar el sentido lógico de la misma.

Si con la cualificación del procedimiento de soldeo, logramos cumplir con los requisitos mínimos que exige la norma, pero en condiciones prácticas y normales, que no siempre son las ideales o las más adecuadas para obtener los mejores resultados, es evidente que cuando se presenten tales condiciones ideales, los resultados deberían ser superiores a los obtenidos en condiciones no ideales.

Los requisitos que exige la norma UNE EN ISO 15614-1 son principalmente las propiedades mecánicas mínimas y la ausencia de imperfecciones no admisibles en la soldadura. Cuando se realiza la cualificación en condiciones no del todo ideales, es más probable que se puedan producir imperfecciones, el riesgo de la disminución de las propiedades mecánicas es mayor, de hecho, en esas condiciones a veces se suele cualificar con valores muy ajustados, por lo que muchas veces los inspectores solemos cruzar los dedos para que todos los ensayos resulten positivos. Cuando las condiciones son del todo ideales, jugamos a ganar, a no perder porque no corremos ningún riesgo.

Por eso, una desventaja en el soldeo, es no emplear el gas de respaldo, de hecho, a veces es jugar a la ruleta rusa, o arriesgarse a perder no solo los ensayos de cualificación, sino todo el trabajo de producción, pues nos exponemos a que nuestro trabajo sea rechazado por el cliente. Pero si logramos cumplir los requisitos mínimos sin el empleo de gas de respaldo, es evidente que cuando soldemos con gas de respaldo, cumpliremos ampliamente los mismos requisitos.

Por el contrario, si para cualificar necesitamos el gas de respaldo, lo cual es una ventaja tanto para el soldador como para las propiedades del metal, solo estaremos cualificando para esas condiciones ideales en producción, con una mezcla de gases o un tipo de gas determinado en el rango de la composición nominal del gas de respaldo (un amplio rango de composición especificado en la Norma EN 439, por ejemplo F2 = hasta 50% de hidrógeno y el resto nitrógeno), no existe la seguridad de cumplir los requisitos sin el empleo de gas de respaldo, porque no hay evidencia de que esta otra opción sea verdadera.

En realidad, para exigencias mayores a los requisitos que pide esta norma, es necesario que estas condiciones ideales se cumplan a rajatabla para evitar los rechazos del cliente. Un requisito importante es la resistencia a la corrosión, no contemplada en esta norma, pero sí en otras sobre los materiales que deben cumplir este requisito en servicio. El caso de acero inoxidable es un ejemplo de ello, soldarlo sin gas de respaldo para una instalación de la industria farmacéutica o la producción de alimentos, es arriesgar no solo el prestigio de la empresa y el trabajo en concreto, sino la salud de las personas que consuman los productos expuestos al contacto del acero oxidado, algo que no siempre es advertido por el constructor o contratista, ni por el fabricante de dichos productos.

Finalmente, la Norma UNE EN ISO 15614-1 solo se refiere al soldeo por arco de aceros y de níquel y sus aleaciones, no es aplicable para aluminio ni titanio. Las aleaciones de aluminio no requieren gas de respaldo, pues la capa de óxido de aluminio siempre está presente, aunque es presumible que con gas de respaldo puedan darse condiciones especiales para mejorar el soldeo y obtener mejores propiedades mecánicas. Por otra parte, el titanio es un metal reactivo que no se puede soldar por arco sin gas de respaldo, de hecho, las condiciones para soldar titanio son extremadamente críticas, si estas no se cumplen, se pierde todo el trabajo. El titanio se suelda en una cámara inundada de argón, algo similar a una incubadora para un recién nacido.

Cordialmente,

[galego]

La respuesta esperada, al hipotético caso presentado, es la siguiente cita de Sr. Charles:

[No hay incongruencia, lo que sucede es que debemos interpretar la norma con sentido práctico y técnico, no debemos inferir de la norma, sino analizar el sentido lógico de la misma.]

Mi agradecimiento