Qué cubre el WPQR según EN ISO 15614-1: cálculo del nivel 2
Introduce los datos de la probeta y la calculadora muestra qué cubre el WPQR: espesores, diámetros, posiciones, aporte térmico, precalentamiento y temperatura entre pasadas. Se calcula el nivel 2, los alcances conocidos de la ISO 15614-1.
Respuesta corta
Una probeta no cualifica un espesor sino un intervalo alrededor de él. Una soldadura de varias pasadas sobre una probeta de 12 mm cubre 3–24 mm, y un tubo de 114,3 mm cubre todo desde 57 mm en adelante. Por eso la probeta no se elige por comodidad, sino por el alcance que compra. La calculadora de abajo da ese alcance para el nivel 2 de la EN ISO 15614-1.
Nivel 1 y nivel 2
La edición de 2017 introdujo dos niveles de cualificación. El nivel 2 conserva los alcances anteriores de la ISO 15614-1: no cambiaron y las actas existentes siguieron siendo válidas. El nivel 1 se construyó sobre la ASME IX y exige menos; nació para talleres que trabajan según la EN 1090 en clase EXC2 y en estructuras poco cargadas, donde el programa completo de ensayos costaba más de lo que el trabajo justificaba.
Entre niveles hay una dirección: un acta de nivel 2 sirve también para trabajos de nivel 1, pero no al revés. La calculadora resuelve el nivel 2; el nivel 1 tiene su propia tabla, tomada de otro código, y una no puede sustituir a la otra.
La cobertura de grupos de materiales según ISO/TR 15608. Esa tabla se rehízo en 2017 más que las demás, y su matriz «material base 1 — material base 2» se lee de forma ambigua en fuentes secundarias; poner aquí una cifra verosímil sería decidir en lugar de la recepción. El principio se expone abajo con palabras y una pareja concreta pertenece a la propia norma.
Tampoco se calcula el nivel 1: tiene sus propios alcances y mezclarlos con el nivel 2 en un mismo documento no está permitido.
Reglas que conviene recordar
Posiciones. Mientras no haya exigencias de resiliencia ni de dureza, una posición las cubre todas: la posición sencillamente no es una variable esencial, salvo la descendente PG y J-L045, que solo quedan cubiertas por una probeta soldada en esa misma posición. En cuanto se exige resiliencia, quedan cubiertas las posiciones con el mismo aporte térmico o menor; con dureza, al revés, el mismo o mayor. Si se ensayaron una posición de alto y otra de bajo aporte, queda cubierto todo lo intermedio.
Aporte térmico. Con exigencia de resiliencia se limita por arriba: no más de un +25 % del valor ensayado. Con exigencia de dureza, por abajo: no menos de un −25 %. La lógica es simple: el sobrecalentamiento arruina la tenacidad y el enfriamiento rápido dispara la dureza.
Grupos de materiales. En los grupos 1 a 3 no se tienen en cuenta los subgrupos: quedan cubiertos los aceros del mismo grupo principal con límite elástico igual o menor. En los demás grupos, el mismo subgrupo, a veces junto con los inferiores. Un ensayo sobre 304, por ejemplo, cubre 316, 347 y 321, pero ni 309 ni 310.
De dónde salen los valores
La tabla de espesores, las reglas de posición y la tolerancia del aporte térmico proceden del análisis abierto de la EN ISO 15614-1 en gowelding.com; los cambios de 2017 (la fila «probeta hasta 3 mm», precalentamiento y entre pasadas), del análisis de weldnote.com; la regla de posiciones la confirma un material de TWI y la regla «la chapa cualifica el tubo», el wikiweld polaco. Los enlaces están al final de la página.
La norma en sí no la tengo, y se dice sin rodeos: los valores son orientativos y la discusión la zanjan su texto y tu acta.
Fuentes
- gowelding.com — European Welding Standards (PDF)
- weldnote.com — ISO 15614-1 (2017): Changes and Updates
- TWI — Weld Procedure and Welder Qualifications (PDF)
- wikiweld.pl — Zakres kwalifikowania technologii EN ISO 15614-1
Cómo usar la calculadora paso a paso
- Tipo de soldadura y pasadas. Elige a tope o en ángulo y si la probeta fue de una pasada o de varias. En ángulo, introduce también la garganta a; sin ella el alcance de garganta solo aparece como fórmula.
- Espesor y diámetro de la probeta. El espesor t es el del material base de la probeta, no el del cordón. Deja el diámetro en 0 si la probeta fue de chapa.
- Posición y requisitos de ensayo. Es el campo clave: sin requisitos de resiliencia y dureza el alcance de posiciones es completo (excepto PG y J-L045, descendente); con ellos se estrecha a través del aporte térmico.
- Material, precalentamiento y entre pasadas. Introduce las temperaturas medidas de verdad en la probeta, no las del pWPS. Para inoxidables, dúplex y aleaciones de níquel elige la segunda opción: ahí la temperatura entre pasadas no recibe margen.
El resultado aparece enseguida encima del formulario y la hoja completa se descarga con el botón CSV. Conviene usar la calculadora dos veces: antes de soldar la probeta (para elegirla) y después de los ensayos (para cotejar con el acta).
Ejemplos con números
Chapa de 12 mm, a tope de varias pasadas, PF, con resiliencia
Datos: a tope, varias pasadas, t = 12 mm, chapa, PF, resiliencia exigida, acero, precalentamiento 100 °C, entre pasadas 250 °C. La calculadora da:
| Variable | Alcance | Por qué |
|---|---|---|
| Espesor del material y del metal depositado | 3–24 mm | fila 3–12 mm, varias pasadas: de 3 mm a 2t |
| Diámetro | tubos de Ø > 150 mm en PA y PC con giro; Ø ≥ 500 mm en las demás | probeta de chapa |
| Posiciones | con igual o menor aporte térmico | resiliencia exigida |
| Aporte térmico | ≤ +25 % | resiliencia exigida |
| Precalentamiento | no menos de 50 °C | 100 − 50 (edición 2017) |
| Entre pasadas | no más de 300 °C | 250 + 50 |
Además, la calculadora añade una línea aparte: el límite superior de espesor baja a 12 mm si se exige resiliencia y no se hizo el ensayo de impacto. Es decir, los 24 mm valen solo si las probetas Charpy de esa chapa se ensayaron de verdad. PF es una posición de aporte térmico alto, así que cubre también PA siempre que su aporte no supere el de la probeta; la PG necesita una probeta propia.
Tubo inoxidable Ø 273 × 8 mm, H-L045, sin requisitos
Datos: a tope, varias pasadas, t = 8 mm, diámetro 273 mm, H-L045, sin requisitos de resiliencia ni dureza, inoxidable, precalentamiento 0, entre pasadas 150 °C. Resultado: espesor 3–16 mm, tubos desde Ø 136,5 mm (la mitad del diámetro de la probeta, sin límite superior), todas las posiciones excepto PG y J-L045, aporte térmico sin límite, precalentamiento no aplicable, entre pasadas 150 °C «como en la probeta», porque el margen de +50 °C no rige para el austenítico.
Ángulo de una pasada a = 4 mm sobre chapa de 10 mm
Chapa de 5–12 mm (tabla de soldaduras en ángulo: de max(0,5t; 3 mm) a 1,2t), garganta de 3–6 mm (0,75a–1,5a). Si la probeta hubiera sido de varias pasadas, la garganta no tendría restricción. Buena razón para soldar la probeta en ángulo como en producción y no «rápido» en una pasada.
Cómo elegir una probeta que cubra la producción
Empieza por la lista de espesores y posiciones de los planos, no por la chapa que tengas a mano. Una probeta a tope de varias pasadas en la franja 3–12 mm cubre de 3 mm a 2t: 12 mm dan 3–24 mm y 6 mm solo 3–12 mm. Por encima de 12 mm el alcance es 0,5t–2t: una probeta de 20 mm cubre 10–40 mm, pero ya no 8 mm. Si la producción va de 4 a 30 mm, una probeta no basta, y mejor planificar dos que descubrir el hueco en la inspección.
Con las posiciones igual: sin requisito de resiliencia vale cualquiera, así que se suelda la más cómoda. Con resiliencia, la posición de mayor aporte térmico que prevés en producción (normalmente PF), porque cubre las de menor aporte. El aporte térmico de la probeta lo calculas con la calculadora de aporte térmico: de él depende el límite superior del WPS.
Errores típicos al leer el alcance
- Tabla de a tope para una soldadura en ángulo. Las soldaduras en ángulo tienen su propia tabla de espesor de chapa; una probeta en ángulo de 10 mm cubre 5–12 mm, no 3–20 mm.
- «Una posición cubre todas» con resiliencia exigida. Esa regla solo funciona sin requisitos de resiliencia ni dureza.
- Margen de +50 °C en inoxidable. En austenítico, dúplex y aleaciones de níquel la temperatura entre pasadas queda como en la probeta.
- Temperaturas del pWPS en vez de las medidas. El alcance se calcula con lo que hubo en la probeta, no con lo planeado.
- Confundir niveles. Un acta de nivel 1 no sirve para trabajos que exigen nivel 2.
El alcance de un procedimiento cualificado pasa al WPS; la probeta la describe un pWPS del generador y el resultado de los ensayos, el acta WPQR. El alcance del soldador lo calcula otra calculadora según ISO 9606-1.
Preguntas frecuentes
¿Qué nivel elegir, el uno o el dos?
El dos es más estricto y cubre ambos tipos de trabajo; el uno es más barato y basta donde la estructura está poco cargada y el cliente no pide más. No lo decide la comodidad sino la especificación del pedido: si nombra el nivel 2, el uno no sirve en ninguna circunstancia.
¿Por qué no se calculan los grupos de materiales?
Porque su tabla se reescribió en 2017 y la matriz no puede reconstruirse a partir de resúmenes sin riesgo de errar en alguna pareja de aceros. La regla general está en la página, pero una pareja concreta necesita el texto de la norma: es justo el caso en que suponer sale más caro que ir a por el documento.
¿Por qué una posición cubre todas?
Porque sin exigencias de resiliencia ni dureza la posición no afecta a lo que demuestra el ensayo. La excepción es la soldadura descendente PG y J-L045: solo la cubre un ensayo en esa misma posición. En cuanto aparecen esas exigencias, la posición pasa a pesar mucho —a través del aporte térmico— y el alcance se estrecha a las posiciones con un aporte adecuado.
¿Qué cambió la edición de 2017 en el precalentamiento?
Antes el precalentamiento de la probeta se convertía en el límite inferior al pie de la letra: nada por debajo. Ahora se admite bajarlo 50 °C en el WPS. La temperatura entre pasadas recibió un +50 °C simétrico, pero no para aceros austeníticos y dúplex ni para aleaciones de níquel: allí se queda como estaba en la probeta.
¿Caduca el WPQR?
La EN ISO 15614-1 no fija plazo de validez para el acta, a diferencia de la cualificación del soldador según ISO 9606-1, que hay que confirmar. El WPQR deja de cubrir el trabajo cuando cambia una variable esencial: proceso, grupo de material, rango de espesores o requisito de resiliencia. Entonces hace falta una probeta nueva, no una prórroga.
¿Quién fija el alcance de la cualificación, si no la calculadora?
El examinador u organismo examinador que presenció la probeta: el alcance se escribe en la propia acta WPQR. La calculadora permite preverlo antes de encargar los ensayos y elegir la probeta para que cubra la producción. Si la calculadora y el acta no coinciden, vale el acta.
¿El alcance del procedimiento es lo mismo que el del soldador?
No. El WPQR según ISO 15614-1 cualifica el procedimiento del fabricante; el examen según ISO 9606-1, la mano del soldador, y sus tablas de alcance son distintas. El del soldador tiene su propia calculadora; en la práctica una misma probeta sirve a menudo para ambos, pero cada documento se lee con su norma.
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