INGENIUM PROΩ
Módulo Soldadura Metalúrgica

Cálculo de soldadura AWS D1.1 y ASME IX online

Cálculo normativo de soldadura para petróleo, perforación, minería y MMO: seleccioná el electrodo correcto, verificá el calor aportado, dimensioná un filete y determiná la temperatura de precalentamiento, con informe sellado y verificable, en un flujo de trabajo profesional.

Qué calcula

El módulo reúne siete herramientas de soldadura metalúrgica. Un selector de electrodo que recomienda electrodos AWS A5.1/A5.4/A5.18 según industria, material base, posición de soldadura y condición del metal (limpio o con óxido/pintura), con fichas técnicas de tracción, corriente, posiciones y rango de amperaje por diámetro. Una tabla de aceros especiales por industria (ASTM A36, API 5L X52/X65, A572 Gr.50, AR400, A514) con su carbono equivalente y precalentamiento mínimo.

Un cálculo de calor aportado (heat input) a partir de voltaje, corriente, velocidad de avance y proceso de soldadura, con clasificación de rango óptimo. Un dimensionamiento de soldadura de filete que calcula la garganta efectiva y la resistencia nominal, y valida el tamaño mínimo exigido por AWS D1.1 según el espesor del material. Una estimación de consumo de electrodos (metal depositado, electrodo a consumir, varillas y pasadas necesarias). Y un cálculo de carbono equivalente y temperatura de precalentamiento a partir de la composición química del acero, con fórmula IIW o AWS D1.1 a elección.

Fórmulas aplicadas

Calor aportado (Heat Input) — ASME Sec. IX / AWS D1.1 §6.8.5:

HI (kJ/mm) = (V × I × 60 × η) / (v × 1000)
  • V, I: voltaje del arco (V) y corriente (A).
  • v: velocidad de avance (mm/min).
  • η: eficiencia térmica del proceso — 0.80 SMAW, 0.90 GMAW, 0.70 GTAW, 0.85 FCAW, 1.00 SAW.

Resistencia de filete — AWS D1.1:2020 / AISC-360:

a = 0.707 × w
Rn = 0.707 × a × L × 0.6 × Fu
  • w: tamaño de filete (mm), verificado contra el mínimo de la Tabla 8.8 de AWS D1.1 según el espesor de la pieza más gruesa.
  • L: longitud de la soldadura (mm).
  • Fu: resistencia de ruptura del electrodo (kgf/cm²), según ficha AWS A5.1.

Carbono equivalente (CE) y precalentamiento — AWS D1.1 Tabla 4.2:

CE (IIW) = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15
CE (AWS D1.1) = C + (Mn+Si)/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15

Según el CE obtenido y el espesor del material, el módulo asigna uno de los cinco grupos de precalentamiento de AWS D1.1 y la temperatura mínima entre pasadas correspondiente.

Normas aplicadas

AWS A5.1 (electrodos SMAW), AWS A5.4 (electrodos de acero inoxidable), AWS A5.18 (electrodos GMAW), AWS D1.1:2020 (Structural Welding Code — Steel), ASME Sección IX (calificación de procedimientos de soldadura), API 1104:2021 (soldadura de cañerías) y AISC-360 (diseño de conexiones soldadas).

Ejemplo numérico

Heat input con proceso SMAW (η = 0.80), voltaje 22 V, corriente 150 A, avance 100 mm/min:

HI = (22 × 150 × 60 × 0.80) / (100 × 1000)
HI ≈ 1.584 kJ/mm → rango medio, óptimo para la mayoría de los aceros

Filete de w = 6 mm sobre pieza de 10 mm de espesor, longitud 100 mm, electrodo E7018 (Fu = 4920 kgf/cm²):

Filete mínimo AWS D1.1 (Tabla 8.8) para t=10mm → 5 mm — 6 mm cumple
a = 0.707 × 6 = 4.24 mm
Rn ≈ 12.522 kgf ≈ 122.8 kN

Carbono equivalente (IIW) para acero con C=0.20%, Mn=1.00%, resto de aleantes 0%, espesor 20 mm:

CE = 0.20 + 1.00/6 + 0/5 + 0/15
CE ≈ 0.367 → Grupo II (CE moderado) — precalentar a 65 °C, entre pasadas 65-230 °C

Informe sellado y exportación

Cada cálculo se puede exportar como PDF sellado con hash SHA-256 y código QR de verificación pública, como planilla Excel con parámetros y resultados, y como archivo DXF con los datos de diseño para uso en CAD.

Los resultados requieren revisión de un profesional habilitado.

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