En Construcción.

Certificación de Soldadores: Garantía de Calidad en el Montaje de Estructuras Metálicas

La soldadura es un proceso crítico en la construcción de estructuras metálicas, y la calidad de las soldaduras tiene un impacto directo en la seguridad, la resistencia y la durabilidad de la edificación. En Colombia, y en particular en ciudades como Bogotá, donde la construcción en altura y la exigencia de normas sismorresistentes son elevadas, es fundamental contar con soldadores calificados y certificados que garanticen la correcta ejecución de las soldaduras. La certificación de soldadores es un proceso que evalúa y valida las habilidades y conocimientos de un soldador para realizar soldaduras de acuerdo con un código o norma específica, asegurando que cumple con los requisitos de calidad establecidos.

Importancia de la Certificación de Soldadores

  • Garantiza la calidad de las soldaduras: Un soldador certificado ha demostrado su capacidad para realizar soldaduras que cumplen con los requisitos de calidad establecidos en los códigos y normas.
  • Aumenta la seguridad de las estructuras: Las soldaduras de calidad son esenciales para la seguridad de las estructuras metálicas, especialmente en zonas sísmicas.
  • Reduce el riesgo de fallas: Las soldaduras defectuosas pueden ser el punto de inicio de fallas en la estructura, lo que puede tener consecuencias catastróficas.
  • Cumple con los requisitos legales y normativos: En Colombia, la Norma Sismo Resistente NSR-10 exige que los soldadores que trabajen en estructuras metálicas estén calificados según un código o norma reconocido.
  • Mejora la competitividad de las empresas: Contar con soldadores certificados es un factor diferenciador que aumenta la confianza de los clientes y mejora la reputación de la empresa.
  • Facilita el acceso a mercados internacionales: La certificación de soldadores según normas internacionales (como AWS o ASME) facilita la participación de las empresas colombianas en proyectos internacionales.
  • Profesionaliza el oficio: La certificación contribuye a profesionalizar el oficio de soldador, reconociendo sus habilidades y conocimientos.
  • Promueve la mejora continua: El proceso de certificación y renovación de la certificación incentiva a los soldadores a mantener y mejorar sus habilidades.

Normas y Códigos de Certificación de Soldadores

Existen diversas normas y códigos que establecen los requisitos para la certificación de soldadores. La capacitación debe hacer referencia a:

AWS D1.1 (Código de Soldadura Estructural - Acero)

  • Alcance: Es la norma más utilizada a nivel mundial para la soldadura de acero estructural en edificaciones.
  • Entidad emisora: American Welding Society (AWS).
  • Contenido:
    • Requisitos para la calificación de soldadores y operadores de soldadura.
    • Requisitos para la calificación de procedimientos de soldadura (WPS).
    • Requisitos para la fabricación y el montaje de estructuras de acero soldadas.
    • Requisitos para la inspección de soldaduras.
  • Proceso de certificación:
    • El soldador debe aprobar un examen práctico que consiste en realizar una o varias soldaduras de prueba en una posición específica, utilizando un procedimiento de soldadura calificado (WPS).
    • Las soldaduras de prueba se evalúan mediante inspección visual y ensayos no destructivos (radiografía, ultrasonido) o destructivos (doblado, tracción).
    • Si el soldador aprueba el examen, se le otorga un certificado que especifica el tipo de soldadura, el proceso, la posición y el rango de espesores para los que está calificado.
  • Renovación: La certificación AWS D1.1 tiene una vigencia limitada y debe ser renovada periódicamente (generalmente cada 6 meses o cada 2 años, dependiendo del tipo de certificación).
  • Aplicación en Colombia: La NSR-10 hace referencia a la AWS D1.1 como una de las normas aceptadas para la calificación de soldadores en estructuras metálicas.

AWS D1.5 (Código de Soldadura de Puentes)

  • Alcance: Norma específica para la soldadura de puentes de acero.
  • Entidad: AWS.
  • Similitudes y diferencias con AWS D1.1: Tiene muchos requisitos en común, pero presenta requerimientos más específicos en cuanto a los materiales, los procedimientos y la inspección.

ASME Section IX (Calificación de Soldadores y Procedimientos de Soldadura)

  • Alcance: Establece los requisitos para la calificación de soldadores, operadores de soldadura y procedimientos de soldadura para la fabricación y reparación de calderas, recipientes a presión y tuberías.
  • Entidad emisora: American Society of Mechanical Engineers (ASME).
  • Contenido:
    • Requisitos para la calificación de soldadores y operadores de soldadura.
    • Requisitos para la calificación de procedimientos de soldadura (WPS, PQR).
    • Requisitos para la realización de soldaduras de producción.
  • Proceso de certificación: Similar al de AWS D1.1, pero con algunas diferencias en los requisitos de las pruebas y en la documentación.
  • Aplicación en Colombia: Aunque no es una norma específica para estructuras metálicas, ASME Section IX es ampliamente utilizada en la industria y puede ser requerida en proyectos que involucren tuberías o recipientes a presión.

ICONTEC (Normas Colombianas de Soldadura)

  • ICONTEC: Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación.
  • NTC (Normas Técnicas Colombianas): ICONTEC adopta y adapta normas internacionales.
  • Relación con AWS y ASME: No existen NTC que sean equivalentes directas de los códigos de soldadura AWS D1.1, D1.5 o ASME Section IX. ICONTEC ha publicado algunas normas relacionadas con la soldadura, pero estas no cubren la certificación de soldadores de la misma manera que los códigos internacionales. En la práctica, en Colombia se utilizan principalmente las normas AWS y ASME para la certificación de soldadores.

SENA (Certificación de Competencias Laborales)

  • SENA (Servicio Nacional de Aprendizaje): Entidad pública colombiana encargada de la formación para el trabajo.
  • Certificación de competencias laborales: El SENA ofrece programas de evaluación y certificación de competencias laborales para soldadores, basados en normas de competencia laboral (NCL) desarrolladas por el propio SENA.
  • Normas de competencia laboral (NCL): Describen los conocimientos, habilidades y destrezas que debe tener un soldador para desempeñar su oficio de forma competente.
  • Proceso de certificación:
    • El soldador debe demostrar su competencia a través de pruebas teóricas y prácticas.
    • Si el soldador aprueba las pruebas, se le otorga un certificado de competencia laboral.
  • Ventajas: Reconocimiento oficial en Colombia, enfocado en las necesidades del mercado laboral colombiano.
  • Limitaciones: El certificado del SENA puede no ser reconocido internacionalmente.
  • Relación con AWS/ASME: El SENA puede establecer convenios con entidades certificadoras internacionales (como AWS o ASME) para ofrecer certificaciones conjuntas o para facilitar la convalidación de certificaciones.

Procesos de Soldadura y sus Certificaciones

Existen diferentes procesos de soldadura, y cada uno requiere una certificación específica. La capacitación debe cubrir:

Certificación en Soldadura con Electrodo Revestido (SMAW)

  • Proceso SMAW (Shielded Metal Arc Welding): También conocido como soldadura manual con electrodo revestido. Es el proceso de soldadura más utilizado en el mundo, debido a su versatilidad y bajo costo.
  • Características:
    • Utiliza un electrodo consumible recubierto de un material fundente que protege el arco y el baño de soldadura de la contaminación atmosférica.
    • Se puede utilizar en todas las posiciones.
    • Adecuado para soldar una amplia variedad de metales ferrosos (acero al carbono, acero inoxidable, hierro fundido).
    • Requiere habilidad manual por parte del soldador.
  • Certificación: La certificación en SMAW se puede obtener según AWS D1.1, ASME Section IX u otras normas. Las pruebas de certificación generalmente involucran soldar una o varias probetas en una o varias posiciones (plana, horizontal, vertical, sobrecabeza).
  • Posiciones de soldadura:
    • 1G/1F (Plana): La soldadura se realiza en posición plana.
    • 2G/2F (Horizontal): La soldadura se realiza en posición horizontal.
    • 3G/3F (Vertical): La soldadura se realiza en posición vertical (ascendente o descendente).
    • 4G/4F (Sobrecabeza): La soldadura se realiza en posición sobrecabeza.
    • 5G (Tubería fija, eje horizontal): La soldadura se realiza en tubería fija con el eje en posición horizontal.
    • 6G (Tubería fija, eje inclinado): La soldadura se realiza en tubería fija con el eje inclinado a 45 grados.
    • 6GR (Tubería fija, eje inclinado, con restricción): Similar a la 6G, pero con una restricción que dificulta el acceso a la soldadura.
  • Variables esenciales: Las variables esenciales son los parámetros de soldadura que, si se modifican más allá de ciertos límites, requieren una recalificación del soldador o del procedimiento de soldadura. Algunas variables esenciales en SMAW incluyen:
    • Tipo de electrodo.
    • Diámetro del electrodo.
    • Polaridad y tipo de corriente (CA o CC).
    • Amperaje.
    • Voltaje.
    • Velocidad de avance.
    • Posición de soldadura.
    • Tipo de junta.
    • Espesor del material base.
    • Precalentamiento y temperatura entre pasadas.

Certificación en Soldadura MIG/MAG (GMAW)

  • Proceso GMAW (Gas Metal Arc Welding): También conocido como soldadura MIG/MAG. Utiliza un electrodo continuo (alambre) y un gas de protección para proteger el arco y el baño de soldadura.
  • Características:
    • Mayor productividad que SMAW.
    • Menor generación de humos y salpicaduras que SMAW.
    • Adecuado para soldar aceros al carbono, aceros inoxidables y aluminio.
    • Se puede utilizar en todas las posiciones (con los parámetros y equipos adecuados).
  • Tipos de transferencia:
    • Transferencia por cortocircuito (short-circuiting): Se utiliza para soldar materiales delgados y en posiciones difíciles.
    • Transferencia globular: Se utiliza para soldar materiales de espesor medio.
    • Transferencia por rocío (spray): Se utiliza para soldar materiales gruesos en posición plana y horizontal.
    • Transferencia pulsada: Se utiliza para soldar en todas las posiciones y para mejorar el control del arco.
  • Gases de protección:
    • MIG (Metal Inert Gas): Se utilizan gases inertes (argón, helio) para soldar metales no ferrosos (aluminio, magnesio).
    • MAG (Metal Active Gas): Se utilizan gases activos (CO2, mezclas de argón y CO2) para soldar aceros al carbono.
  • Certificación: La certificación en GMAW se puede obtener según AWS D1.1, ASME Section IX u otras normas. Las pruebas de certificación son similares a las de SMAW, pero se realizan con el proceso GMAW y los parámetros específicos.
  • Variables esenciales: Tipo de alambre, diámetro del alambre, tipo de gas de protección, caudal de gas, modo de transferencia, amperaje, voltaje, velocidad de avance, posición de soldadura, etc.

Certificación en Soldadura TIG (GTAW)

  • Proceso GTAW (Gas Tungsten Arc Welding): También conocido como soldadura TIG. Utiliza un electrodo de tungsteno no consumible y un gas inerte (generalmente argón) para proteger el arco y el baño de soldadura.
  • Características:
    • Alta calidad de soldadura, con excelente control del arco y del aporte de calor.
    • Adecuado para soldar una amplia variedad de metales (aceros al carbono, aceros inoxidables, aluminio, titanio, etc.).
    • Se puede utilizar en todas las posiciones.
    • Bajo nivel de salpicaduras y humos.
    • Requiere mayor habilidad del soldador que SMAW y GMAW.
  • Certificación: La certificación en GTAW se puede obtener según AWS D1.1, ASME Section IX u otras normas. Las pruebas de certificación son similares a las de SMAW y GMAW, pero se realizan con el proceso GTAW.
  • Variables esenciales: Tipo de electrodo de tungsteno, diámetro del electrodo de tungsteno, tipo de gas de protección, caudal de gas, tipo de corriente (CA o CC), amperaje, voltaje, velocidad de avance, posición de soldadura, material de aporte (si se utiliza), etc.

Certificación en Soldadura por Arco Sumergido (SAW)

  • Proceso SAW (Submerged Arc Welding): Utiliza un arco eléctrico sumergido en un fundente granular que protege el baño de soldadura y aporta elementos de aleación.
  • Características:
    • Alta tasa de deposición, ideal para soldaduras largas y continuas.
    • Excelente penetración y calidad de soldadura.
    • Bajo nivel de salpicaduras y humos.
    • Proceso automatizable.
    • Limitado a posiciones planas y horizontales.
  • Certificación: La certificación en SAW generalmente involucra la calificación del procedimiento de soldadura (WPS) y la calificación del operador de soldadura, ya que es un proceso semiautomático o automático. Se pueden seguir normas como AWS D1.1 o ASME Section IX.
  • Variables esenciales: Tipo de alambre, diámetro del alambre, tipo de fundente, amperaje, voltaje, velocidad de avance, distancia entre el electrodo y la pieza (stick-out), etc.

Certificación en Soldadura de Tuberías

  • Normas:
    • AWS D1.1: Para estructuras que incluyan tuberías (no sometidas a presión).
    • ASME Section IX: Para tuberías a presión.
    • API 1104: Para oleoductos y gasoductos.
  • Posiciones: Las certificaciones de soldadura de tuberías suelen incluir pruebas en posiciones específicas (5G, 6G, 6GR).
  • Procesos: SMAW, GTAW, GMAW y combinaciones de estos procesos son comunes en la soldadura de tuberías.
  • Inspección: La inspección de soldaduras de tuberías es rigurosa, a menudo incluyendo radiografía o ultrasonido.

Proceso General de Certificación de un Soldador

  1. Entrenamiento: El soldador debe recibir entrenamiento en el proceso de soldadura específico, la norma o código a aplicar y las técnicas de soldadura requeridas.
  2. Selección de la norma: Se debe seleccionar la norma o código de certificación adecuado para el tipo de trabajo que realizará el soldador (AWS D1.1, ASME Section IX, etc.).
  3. Elaboración de un WPS: Se debe contar con un Procedimiento de Soldadura Calificado (WPS) que especifique los parámetros de soldadura a utilizar.
  4. Preparación de probetas: Se preparan las probetas de soldadura según los requisitos de la norma.
  5. Soldadura de prueba: El soldador realiza la soldadura de prueba en presencia de un inspector certificado, siguiendo el WPS y los requisitos de la norma.
  6. Inspección y ensayos: La soldadura de prueba se inspecciona visualmente y se somete a ensayos no destructivos (radiografía, ultrasonido, líquidos penetrantes, partículas magnéticas) y/o destructivos (doblado, tracción, impacto), según los requisitos de la norma.
  7. Evaluación de resultados: Se evalúan los resultados de la inspección y los ensayos para determinar si la soldadura cumple con los criterios de aceptación de la norma.
  8. Emisión del certificado: Si el soldador aprueba las pruebas, se le emite un certificado que especifica el proceso de soldadura, la posición, el tipo de junta, el rango de espesores y otros parámetros para los que está calificado.
  9. Renovación: La certificación tiene un período de validez limitado y debe ser renovada periódicamente, ya sea mediante la realización de nuevas pruebas o mediante la demostración de continuidad en el trabajo de soldadura.

Entidades Certificadoras en Colombia

  • Empresas privadas: Existen empresas privadas en Colombia que ofrecen servicios de inspección, ensayos y certificación de soldadores, siguiendo normas internacionales como AWS y ASME. Algunas de estas empresas están acreditadas por organismos internacionales.
  • Organismos de inspección acreditados: El Organismo Nacional de Acreditación de Colombia (ONAC) acredita a organismos de inspección que pueden realizar la evaluación de la conformidad de soldadores y procedimientos de soldadura.
  • SENA: Como se mencionó anteriormente, el SENA ofrece certificación de competencias laborales para soldadores.

Tabla: Resumen de Procesos de Soldadura y Certificaciones

Proceso Sigla Descripción Normas Comunes de Certificación Aplicaciones Típicas en Estructuras
Soldadura con Electrodo Revestido SMAW Proceso manual con electrodo consumible recubierto. Versátil y económico. AWS D1.1, ASME Section IX
  • Estructuras de edificios.
  • Puentes.
  • Tuberías (no a presión).
  • Reparaciones.
  • Trabajos en campo.
Soldadura MIG/MAG GMAW Proceso semiautomático con alambre continuo y gas de protección. Alta productividad. AWS D1.1, ASME Section IX
  • Estructuras de edificios.
  • Puentes (especialmente fabricación en taller).
  • Fabricación en general.
Soldadura TIG GTAW Proceso con electrodo de tungsteno no consumible y gas inerte. Alta calidad y precisión. AWS D1.1, ASME Section IX
  • Tuberías (especialmente de alta presión y de aceros inoxidables).
  • Conexiones críticas.
  • Aceros inoxidables y aluminio.
  • Reparaciones de alta calidad.
Soldadura por Arco Sumergido SAW Proceso automático o semiautomático con arco sumergido en fundente. Muy alta tasa de deposición. AWS D1.1, ASME Section IX
  • Vigas y columnas de gran sección.
  • Puentes (fabricación en taller).
  • Tanques y recipientes.

Tabla: Normas y Códigos de Certificación de Soldadores

Norma/Código Entidad Emisora Alcance Aplicación en Colombia
AWS D1.1 American Welding Society (AWS) Código de Soldadura Estructural - Acero. Requisitos para la calificación de soldadores, procedimientos de soldadura, fabricación, montaje e inspección de estructuras de acero soldadas. Ampliamente utilizado y referenciado en la NSR-10.
AWS D1.5 American Welding Society (AWS) Código de Soldadura de Puentes. Requisitos específicos para la soldadura de puentes de acero. Aplicable a proyectos de puentes metálicos.
ASME Section IX American Society of Mechanical Engineers (ASME) Calificación de Soldadores, Operadores de Soldadura y Procedimientos de Soldadura. Requisitos para la soldadura de calderas, recipientes a presión y tuberías. Utilizado en proyectos que involucran tuberías y recipientes a presión, o cuando el cliente lo especifica.
ICONTEC - NTC Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Normas Técnicas Colombianas. ICONTEC adopta y adapta normas internacionales. No hay NTC equivalentes directas a los códigos AWS o ASME para certificación de soldadores. Se utilizan principalmente las normas AWS y ASME.
SENA Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA) Certificación de Competencias Laborales para Soldadores. Basado en Normas de Competencia Laboral (NCL) desarrolladas por el SENA. Reconocimiento oficial en Colombia. No es una certificación internacional.

Tabla: Procesos de Soldadura Comunes y sus Certificaciones

Proceso de Soldadura Sigla Descripción Ventajas Desventajas Certificaciones Comunes
Soldadura con Electrodo Revestido SMAW (Shielded Metal Arc Welding) Proceso manual con electrodo consumible recubierto. Versátil, económico y ampliamente utilizado.
  • Equipo simple y portátil.
  • Versátil (todas las posiciones).
  • Aplicable a diversos aceros.
  • Bajo costo.
  • Baja productividad.
  • Requiere limpieza posterior (escoria).
  • Habilidad manual del soldador es crítica.
AWS D1.1, ASME Section IX
Soldadura MIG/MAG GMAW (Gas Metal Arc Welding) Proceso semiautomático con alambre continuo y gas de protección. Alta productividad.
  • Alta tasa de deposición.
  • Fácil de aprender.
  • Versátil (diferentes tipos de transferencia).
  • Bajo nivel de salpicaduras (con transferencia adecuada).
  • Requiere gas de protección.
  • Equipo más complejo que SMAW.
  • No es ideal para exteriores con viento.
AWS D1.1, ASME Section IX
Soldadura TIG GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) Proceso con electrodo de tungsteno no consumible y gas inerte. Alta calidad y precisión.
  • Alta calidad de soldadura.
  • Control preciso del calor y del aporte.
  • Aplicable a diversos metales.
  • Bajo nivel de salpicaduras.
  • Baja tasa de deposición.
  • Requiere alta habilidad del soldador.
  • Sensible a corrientes de aire.
AWS D1.1, ASME Section IX
Soldadura por Arco Sumergido SAW (Submerged Arc Welding) Proceso automático o semiautomático con arco sumergido en fundente granular. Muy alta tasa de deposición.
  • Muy alta tasa de deposición.
  • Excelente calidad de soldadura.
  • Automatizable.
  • Limitado a posiciones planas y horizontales.
  • Requiere preparación cuidadosa de la junta.
  • No apto para materiales delgados.
AWS D1.1, ASME Section IX

Tabla: Posiciones de Soldadura

Posición Soldadura de Ranura (Plancha) Soldadura de Filete (Plancha) Soldadura de Ranura (Tubería) Soldadura de Filete (Tubería)
Plana 1G 1F 1G (rotada) 1F (rotada)
Horizontal 2G 2F 2G 2F
Vertical 3G 3F 5G 5F
Sobrecabeza 4G 4F - -
Tubería fija, eje horizontal - - 5G 5F
Tubería fija, eje inclinado - - 6G -
Tubería fija, eje inclinado, con restricción - - 6GR -

Tabla: Variables Esenciales en la Soldadura (Ejemplo SMAW)

Variable Esencial Descripción Importancia
Proceso de Soldadura SMAW (en este ejemplo) Define el método de soldadura y el equipo a utilizar.
Tipo de Electrodo Clasificación AWS del electrodo (ej: E6010, E7018). Determina las propiedades mecánicas y la composición química del metal de soldadura.
Diámetro del Electrodo Diámetro del electrodo en pulgadas o milímetros. Afecta la corriente de soldadura, la tasa de deposición y la penetración.
Polaridad y Tipo de Corriente CC+ (corriente continua, electrodo positivo), CC- (corriente continua, electrodo negativo) o CA (corriente alterna). Afecta la penetración, la forma del cordón y la estabilidad del arco.
Amperaje Corriente de soldadura en amperios. Afecta la penetración, la tasa de deposición y el aporte de calor.
Voltaje Voltaje de arco en voltios. Afecta la forma del cordón y la estabilidad del arco.
Velocidad de Avance Velocidad a la que se mueve el electrodo a lo largo de la junta. Afecta la penetración, la forma del cordón y el aporte de calor.
Posición de Soldadura Plana (1G/1F), horizontal (2G/2F), vertical (3G/3F), sobrecabeza (4G/4F). Afecta la dificultad de la soldadura y la forma del cordón.
Tipo de Junta A tope, en T, solapada, en esquina, etc. Afecta la preparación de la junta y la técnica de soldadura.
Espesor del Material Base Espesor de las piezas a soldar. Afecta la corriente de soldadura, el número de pasadas y el precalentamiento.
Precalentamiento y Temperatura entre Pasadas Temperatura a la que se calienta el metal base antes de soldar y temperatura máxima entre pasadas. Afecta la microestructura del metal de soldadura y de la ZAT, y previene la fisuración en frío.

Nota: Esta tabla es un ejemplo para SMAW. Cada proceso de soldadura tiene sus propias variables esenciales, que deben ser controladas durante la calificación del soldador y durante la producción.