¿Qué es un Perfil de Soldadura?
Un Perfil de soldadura es la forma de la sección transversal del cordón de soldadura terminado. Describe si la Cara de la Soldadura está a ras con el Metal Base, sobresale por encima (Convexo) o se hunde por debajo (Cóncavo). El perfil es importante porque afecta directamente la vida a fatiga, la concentración de esfuerzos y la capacidad de realizar Ensayos no destructivos.
La Cláusula 7.23 de D1.1:2025 requiere que todas las soldaduras cumplan con los Criterios de aceptación Visual de las Tablas 8.1 o 10.14 y estén libres de grietas, traslapes y las discontinuidades de perfil inaceptables que se muestran en la Figura 7.4, la Tabla 7.8 y la Tabla 7.9.
Perfiles Aceptables vs. Inaceptables
La Figura 7.4 clasifica los perfiles de soldadura en tres categorías: deseables, aceptables e inaceptables. La clasificación varía según el tipo de unión:
Soldaduras de Ranura (uniones a tope): El refuerzo debe estar dentro de los límites del Programa A de la Tabla 7.9. La Cara de la Soldadura debe tener una transición gradual a la superficie del Metal Base. El refuerzo excesivo, las transiciones abruptas y el traslape son inaceptables.
Soldaduras de Filete (uniones en T, uniones traslapadas, esquinas interiores): La cara puede ser ligeramente Convexa, plana o ligeramente Cóncava según la Cláusula 7.23.1. Los límites de convexidad están establecidos por el Programa C de la Tabla 7.9. La Convexidad excesiva concentra el esfuerzo en los talones de la soldadura y es inaceptable. La garganta insuficiente (concavidad que reduce el Tamaño de soldadura efectivo por debajo del Mínimo) también es inaceptable.
Soldaduras de Filete de esquina exterior: Se rigen por el Programa D, que establece la convexidad en la mitad del Espesor de la dimensión del borde expuesto más delgado.
Convexity Límites — Tables 7.8 and 7.9
D1.1 utiliza cuatro programas de convexidad definidos en la Tabla 7.9. La Tabla 7.8 asigna cada tipo de unión y Tipo de soldadura al programa aplicable y al diagrama de la Figura 7.4.
Schedule A — CJP Groove Welds (Butt Joints)
| Plate Espesor (t) | R min. | R max. (reinforcement) |
|---|---|---|
| t ≤ 1 in [25 mm] | 0 | 1/8 in [3 mm] |
| t > 1 in, ≤ 2 in [50 mm] | 0 | 3/16 in [5 mm] |
| t > 2 in [50 mm] | 0 | 1/4 in [6 mm]* |
*Para estructuras cargado cíclicamente, R Máximo para t > 2 in es 3/16 in [5 mm].
Schedule B — CJP Groove Welds (Corner and T-Joints)
| Plate Thickness (t) | R min. | R max. | C max. (convexity/concavity) |
|---|---|---|---|
| t < 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 1/8 in [3 mm] |
| t ≥ 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 3/16 in [5 mm] |
Schedule C — Fillet Welds (Most Common)
| Weld Face Width (W) | C max. (convexity) |
|---|---|
| W ≤ 5/16 in [8 mm] | 1/16 in [2 mm] |
| W > 5/16 in, < 1 in [25 mm] | 1/8 in [3 mm] |
| W ≥ 1 in [25 mm] | 3/16 in [5 mm] |
Estos límites se aplican no solo al ancho total de la cara de la soldadura terminada, sino también al ancho de un cordón superficial individual en una soldadura de múltiples pasadas según la Cláusula 7.23.1.
Concavidad: No hay restricción sobre la concavidad siempre que se logre el Tamaño de soldadura Mínimo (considerando tanto la pata como la garganta) según la nota al pie b de la Tabla 7.9.
Schedule D — Outside Corner Fillet Welds
Para Soldaduras de Filete de esquina exterior, la convexidad Máxima C = t/2, donde t es el Espesor de la dimensión del borde expuesto más delgado. Consulte la Figura 7.4F para ver dónde se aplica el Programa C vs. D.
¿Qué Significa "A ras"?
Según la Cláusula 7.23.3.1, las soldaduras que deben estar a ras deben terminarse de manera que no reduzcan el Espesor del Metal Base o Metal de Soldadura más delgado en más de 1/32 in [1 mm]. El refuerzo restante no debe exceder 1/32 in [1 mm] de altura y debe mezclarse suavemente con las superficies del Metal Base con áreas de transición libres de Socavado.
Todo el refuerzo debe eliminarse donde la soldadura forma parte de una superficie de contacto o de unión.
"A ras" no significa perfectamente plano. Significa dentro de 1/32 in de la superficie del Metal Base con una transición suave y libre de Socavado. El esmerilado excesivo que adelgaza el Metal Base por debajo de esta tolerancia es un Defecto.
Requisitos de Acabado Superficial
Según la Cláusula 7.23.3.2, cuando se requiera acabado superficial, los valores de rugosidad superficial no deben exceder 250 micropulgadas [6.3 micrómetros] según ASME B46.1.
Para estructuras cargado cíclicamente, el acabado debe ser paralelo a la dirección del esfuerzo primario, excepto que una rugosidad final de 125 micropulgadas [3.2 micrómetros] o menos puede terminarse en cualquier dirección.
El cincelado y el ranurado pueden utilizarse como métodos iniciales de remoción de material, siempre que sean seguidos por esmerilado o maquinado para lograr la rugosidad superficial requerida.
Métodos de Esmerilado y Reparación
Según la Cláusula 7.25, el Metal de Soldadura o el Metal Base pueden removerse mediante maquinado, esmerilado, cincelado o ranurado. El trabajo debe realizarse de manera que el Metal de Soldadura o Metal Base adyacente no se melle o ranure. El ranurado con oxígeno solo está permitido en aceros laminados en caliente.
El Contratista tiene la opción de reparar una soldadura inaceptable o remover y reemplazar toda la soldadura según la Cláusula 7.25.1. La soldadura reparada o reemplazada debe volver a probarse con el método original y los mismos Criterios de aceptación.
El martillado puede utilizarse en capas de soldadura intermedias para el control de las tensiones de contracción según la Cláusula 7.26, pero no se permite el martillado en la capa de raíz o superficial de la soldadura ni en el Metal Base en los bordes de la soldadura.
Visual Inspección Criteria — Tabla 8.1
La Tabla 8.1 es la Tabla maestra de Criterios de aceptación de Inspección Visual. Los requisitos de perfil son el punto (4): los perfiles de soldadura deben ajustarse a la Cláusula 7.23. Esto se aplica tanto a conexiones no tubulares cargado estáticamente como cíclicamente.
Elementos relacionados de la Tabla 8.1 que interactúan con la aceptación del perfil:
| Item | Criterion | Static | Cyclic |
|---|---|---|---|
| (4) Weld Profiles | Conform to Clause 7.23 | Required | Required |
| (6) Undersized Fillet | Undersize allowed per schedule (e.g. ≤ 1/16 in for 1/8-3/16 fillet) | Max 10% of length | Max 10% of length |
| (7) Undercut | ≤ 1/32 in for material < 1 in thick (static) | 1/32 in general | 0.01 in transverse to stress |
Una soldadura que pasa el programa de convexidad pero tiene Socavado excesivo en los talones aún falla la Inspección Visual. El perfil, el Socavado y el tamaño insuficiente se verifican juntos como parte del mismo examen visual de la Cláusula 8.9.