La soldadura en estructuras metálicas representa un elemento crítico en la construcción moderna, donde la precisión y calidad son fundamentales para garantizar la seguridad estructural. Sin embargo, con la constante evolución de las normas y técnicas de soldadura, mantenerse actualizado se ha convertido en un desafío significativo para profesionales del sector.
Además de dominar las técnicas básicas, los soldadores profesionales necesitan adaptarse a las nuevas normativas que entrarán en vigor en 2025. Por lo tanto, esta guía completa aborda todos los aspectos esenciales de la soldadura estructural, desde los tipos más utilizados hasta las últimas actualizaciones en estándares internacionales y locales, asegurando que cada proyecto cumpla con los requisitos más exigentes del mercado actual.
Tipos de soldadura más usados en estructuras metálicas
En la construcción de estructuras metálicas, la selección del método de soldadura adecuado resulta fundamental para garantizar la integridad y durabilidad del proyecto. Los distintos procesos de soldadura ofrecen características particulares que los hacen ideales para diferentes aplicaciones estructurales.
Soldadura por arco eléctrico (SMAW, MIG, TIG)
El proceso SMAW (Shielded Metal Arc Welding), conocido comúnmente como soldadura con electrodo revestido, crea un arco eléctrico entre un electrodo recubierto y el material base. Durante la combustión, el recubrimiento produce CO2 que actúa como gas protector. Esta técnica destaca por su versatilidad y es ampliamente utilizada en construcción estructural gracias a la facilidad para cambiar electrodos según el metal a trabajar.
Por otro lado, el proceso GMAW (Gas Metal Arc Welding), más conocido como MIG/MAG, utiliza un carrete de alambre alojado dentro de la fuente de energía o alimentado desde un alimentador externo. La diferencia principal radica en los gases: MIG emplea gases inertes mientras MAG usa gases activos. Este método requiere menor habilidad del operario porque la máquina alimenta el cable automáticamente, creando un arco muy suave y estable.
Mientras tanto, el proceso GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) o TIG establece un arco entre un electrodo de tungsteno no consumible y la pieza a unir. Su principal ventaja es la posibilidad de agregar metal de aportación al baño de soldadura independientemente de la corriente del arco. Sin embargo, produce la tasa de deposición de metal más lenta entre los procesos mencionados.
Soldadura por resistencia y por puntos
La soldadura por resistencia por puntos ha sido utilizada en la producción industrial desde aproximadamente 1930 para unir hojas metálicas de diferentes combinaciones. Este proceso genera calor mediante una corriente eléctrica que atraviesa las piezas superpuestas, fundiendo una pequeña zona de contacto.
Las aplicaciones de este método se encuentran principalmente en:
· Industria automotriz para construcción de estructuras y vehículos
· Industria eléctrica para producir conjuntos de contactos para relés
· Conexiones de bobinas y condensadores
· Unión de materiales que normalmente no serían adecuados para soldadura
Soldadura por gas y oxiacetilénica
La soldadura oxiacetilénica, también conocida como soldadura de gas, es una de las técnicas más antiguas y versátiles. Utiliza una llama producida por la combustión de oxígeno y acetileno, alcanzando temperaturas de hasta 3.500 grados Celsius. El equipo básico incluye cilindros de oxígeno (color verde) y acetileno (color rojo), una antorcha especial y válvulas de seguridad para prevenir el retroceso de llama.
Este método destaca por su portabilidad y control preciso de temperatura. Es particularmente útil en reparación de estructuras metálicas, fabricación y reparación de carrocerías, así como en trabajos de plomería para unir tuberías de cobre o bronce.
Soldadura por arco sumergido y láser
La soldadura por arco sumergido (SAW) se caracteriza por utilizar un electrodo consumible continuo y un fundente granular que cubre completamente el arco. Este proceso ofrece alta tasa de deposición, penetración profunda y soldaduras de calidad superior. Además, permite realizar soldaduras en una sola pasada, aumentando la eficiencia y productividad en comparación con otros métodos.
Las aplicaciones principales de SAW incluyen construcción naval, fabricación de depósitos, puentes y estructuras de acero. Su capacidad permite trabajar con aceros desde 10 hasta 100 mm de espesor, con acabados uniformes y soldaduras más fuertes.
Por último, la soldadura por láser emplea un haz concentrado de luz coherente para unir materiales. Este proceso automatizado se utiliza para soldar todos los metales comerciales, incluyendo acero, acero inoxidable, aluminio, titanio, níquel y cobre. Proporciona propiedades mecánicas y velocidades de recorrido altas, con baja distorsión y sin escoria ni salpicaduras.
La selección del proceso adecuado dependerá fundamentalmente del tipo de estructura, materiales a unir, requisitos de resistencia y condiciones de trabajo específicas del proyecto.
Cómo elegir el tipo de soldadura adecuado
Seleccionar el proceso de soldadura óptimo para cada proyecto estructural requiere analizar múltiples variables técnicas y prácticas. Este análisis sistemático garantiza resultados seguros, eficientes y económicamente viables en estructuras metálicas. Cada factor de selección influye directamente en la calidad final de la unión soldada y, por consiguiente, en la integridad de toda la estructura.
Tipo de material y espesor
El primer paso para elegir correctamente el proceso de soldadura es identificar con precisión el material base y su espesor. Diferentes metales requieren distintos métodos:
· Acero al carbono: Compatible con varios métodos como MIG/MAG, TIG, soldadura láser o soldadura por arco manual (SMAW).
· Acero inoxidable: La soldadura TIG resulta ideal debido a su precisión y control del calor, minimizando distorsiones.
· Aluminio: Se suelda mejor con tecnología MIG o procesos avanzados como la tecnología CMT (Cold Metal Transfer).
El espesor del material también determina la técnica más adecuada. Para materiales finos como chapas de 0.9 a 2 mm, se recomiendan electrodos de 1.5 mm o 2 mm regulando entre 35 y 50 amperios. En cambio, para caños redondos o rectangulares de 1.2 a 2 mm de espesor, son apropiados electrodos de 1.5 a 2.5 mm con regulación entre 40 y 65 amperios.
Condiciones del entorno y posición de trabajo
Las condiciones ambientales impactan significativamente en la elección del método. En entornos controlados como talleres cerrados, pueden utilizarse soldaduras con protección gaseosa como TIG o MIG/MAG, ya que no hay corrientes de aire que afecten la estabilidad del gas protector.
Para trabajos en exteriores, métodos como la soldadura con electrodo revestido o el uso de hilo tubular autoprotegido resultan más eficaces, pues no dependen de un gas de protección externo. Además, es fundamental contar con ventilación adecuada, especialmente en espacios confinados, donde pueden acumularse rápidamente humos y gases tóxicos.
La posición de soldadura también influye en la selección. Es necesario mantener una posición ergonómica para evitar lesiones y cansancio. En posiciones verticales y sobre cabeza, deben usarse polainas para prevenir quemaduras.
Requisitos de resistencia y estética
La calidad de la soldadura depende directamente de qué partes de los materiales base se sueldan y cómo. Por tanto, es imprescindible considerar las direcciones de las fuerzas que se aplicarán a las estructuras después del proceso.
Para elegir la soldadura más adecuada en términos de resistencia, deberá verificarse la resistencia del metal base, ya que este marca la pauta. Lo recomendable es que, como mínimo, la resistencia de la soldadura sea igual a la del metal base.
En cuanto a estética, en componentes visibles, la apariencia es importante. La soldadura TIG es reconocida por su limpieza y acabado suave. Sin embargo, esta técnica es más lenta que otras alternativas.
Disponibilidad de equipo y presupuesto
Es crucial equilibrar el costo con los requisitos técnicos del proyecto. Algunos procesos son más caros debido al equipo y consumibles necesarios, pero podrían reducir gastos a largo plazo al mejorar la calidad y durabilidad.
La soldadura MIG/MAG ofrece una buena combinación de calidad y costo, especialmente para proyectos de producción en serie, mientras que la soldadura TIG, aunque más costosa debido a su precisión, es ideal cuando calidad y estética son prioritarias.
Finalmente, considere el mantenimiento del equipo y la capacitación necesaria. Algunos métodos, como la soldadura TIG, requieren mayor nivel de destreza y la disponibilidad de soldadores capacitados puede ser limitada.
Normas de soldadura aplicables en 2025
El marco normativo para la soldadura en estructuras metálicas establece los parámetros de calidad y seguridad que todo profesional debe conocer. En 2025, estas regulaciones han experimentado actualizaciones significativas que afectan directamente a fabricantes y contratistas del sector.
Normas internacionales: AWS, ISO, Eurocódigo
La American Welding Society (AWS) se mantiene como organismo principal de certificación en América, ofreciendo diez tipos de certificaciones para soldadores. Entre sus normas destacadas figura la AWS D1.1, que detalla requisitos para soldadura de estructuras de acero, y la AWS D1.5M/D1.5 específica para puentes.
Por otro lado, las normas ISO constituyen referencias globales fundamentales, especialmente la ISO 3834 sobre requisitos de calidad para soldeo por fusión, ahora indispensable para elaborar Planes de Soldadura. Mientras tanto, el Eurocódigo sigue siendo la base normativa preferente en proyectos europeos y con proyección internacional.
Normas locales: NOM, SCT, PEMEX
Las Normas Oficiales Mexicanas (NOM) son regulaciones técnicas obligatorias expedidas por dependencias federales. Específicamente, la NOM-009-SCT2/2009 establece especificaciones para manejo de materiales peligrosos en procesos de soldadura.
Asimismo, PEMEX mantiene normas de referencia propias como la NRF-010-PEMEX-2014 que establece criterios para distribución de instalaciones industriales, y la NRF-195-PEMEX-2014 para contratación de servicios de construcción de estructuras de acero.
Certificación de soldadores y procesos
La certificación de soldadores verifica sus habilidades mediante pruebas prácticas basadas en normativas específicas. Los soldadores certificados demuestran competencias técnicas, conocimiento de procesos de seguridad y cumplimiento regulatorio. La mayoría de certificaciones tienen reconocimiento internacional y validez legal de dos años.
Paralelamente, la certificación WPS (Welding Procedure Specification) documenta directrices para realizar soldaduras según códigos aplicables, minimizando probabilidades de fallo e incrementando la calidad del producto.
Cambios recientes en normativas 2025
La principal actualización en 2025 es la publicación de la norma UNE-EN 1090-2:2019+A1:2025, que sustituye a la UNE-EN 1090-2:2019. Esta nueva versión establece requisitos técnicos actualizados para estructuras de acero.
Además, en febrero de 2025 se publicó la EN 1090-2:2018+A1:2024 que anula la anterior EN 1090-2:2018. Esta modificación coincide con la implementación del nuevo Reglamento (UE) 2024/3110 de productos de construcción, aunque la norma técnica no incorpora todos los ejes de la nueva normativa europea.
Estas actualizaciones afectan directamente al Sistema de Control de Producción en Fábrica de componentes de acero que requieren Marcado CE, por lo que fabricantes y contratistas deben adaptarse rápidamente a estos cambios para mantener su competitividad y cumplimiento legal.
Aplicación práctica de normas en proyectos reales
La implementación efectiva de estándares de soldadura requiere conocimientos prácticos y metodológicos que todo profesional debe dominar. Sin documentación adecuada y aplicación rigurosa, incluso las mejores técnicas pueden fallar en proyectos estructurales.
Cómo documentar un procedimiento de soldadura (WPS)
Un WPS (Welding Procedure Specification) constituye la "receta" detallada que todo soldador debe seguir para asegurar resultados consistentes. Este documento incluye variables esenciales como:
· Información básica: empresa, número de especificación y fechas
· Detalles de la unión, incluida representación gráfica
· Especificaciones de materiales base y de aportación
· Parámetros técnicos: amperaje, voltaje y velocidad de desplazamiento
La correcta elaboración del WPS disminuye riesgos de soldaduras fallidas, reduce las tensiones residuales y optimiza costos generales del proyecto. Además, proporciona confianza ante clientes actuales y potenciales, siendo requisito obligatorio para cumplimiento normativo en proyectos estructurales.
Ejemplo de aplicación en una estructura industrial
En proyectos industriales, como tanques espesadores atmosféricos, se aplica frecuentemente la norma API 650-2019 para validar la calidad de las uniones soldadas. Este estándar establece criterios de aceptación mediante pruebas como inspección visual, tintes penetrantes (PT), partículas magnéticas (MP), radiografías (RT) o ultrasonidos (UT).
Durante la ejecución, cada soldadura debe documentarse conforme a las especificaciones, asegurando su trazabilidad mediante registros detallados de inspección según recomiendan las normativas AWS o ASME.
Errores comunes al aplicar normas y cómo evitarlos
Entre los fallos más frecuentes destacan:
· Preparación insuficiente del material: antes de soldar, resulta imprescindible limpiar adecuadamente las superficies
· Parámetros incorrectos: amperaje y voltaje inadecuados generan soldaduras débiles o con defectos
· No seguir procedimientos documentados: obviar el WPS es causa habitual de fallas estructurales
· Control térmico deficiente: precalentamiento y temperatura entre pasadas incorrectos aceleran la velocidad de enfriamiento, comprometiendo la integridad
Para evitar estos problemas, es fundamental capacitar continuamente al personal, implementar inspecciones regulares y mantener actualizada la documentación técnica conforme a las normas vigentes.
Control de calidad e inspección de soldaduras
El control de calidad en soldaduras representa el paso definitivo para garantizar la integridad estructural de cualquier construcción metálica. Este proceso sistemático evita fallos que podrían comprometer la seguridad de edificaciones e instalaciones industriales.
Inspección visual y ensayos no destructivos
La inspección visual constituye el método más básico y primordial en la evaluación de soldaduras. Aunque esencial, tiene limitaciones al no detectar defectos internos. Este examen inicial identifica problemas superficiales como grietas, socavados o falta de penetración, utilizando herramientas como pie de rey digital, plantillas de dibujo técnico, espejos de inspección y galgas de espesores.
Por otra parte, los ensayos no destructivos permiten una evaluación más completa sin comprometer la estructura:
· Radiografía industrial (RT): Emplea rayos X o gamma para detectar discontinuidades internas.
· Ultrasonido (UT): Utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para identificar defectos internos en la soldadura.
· Líquidos penetrantes (PT): Método eficaz para detectar grietas superficiales en metales no porosos.
· Partículas magnéticas (MT): Se aplica en materiales ferromagnéticos para identificar fisuras.
Pruebas mecánicas: tracción, impacto, flexión
Estos ensayos destructivos determinan las propiedades mecánicas mediante muestras de prueba:
· Ensayo de tracción: Mide la resistencia a la tensión de la soldadura.
· Ensayo de doblado: Evalúa la ductilidad de la unión soldada, verificando si cumple con los requisitos de diseño.
· Ensayo de impacto Charpy: Determina la capacidad de absorción de energía ante un golpe.
Frecuencia de inspección según tipo de estructura
La frecuencia de control varía según normativas y tipo de estructura. Para soldaduras a tope en elementos de responsabilidad, se recomienda una inspección radiográfica o ultrasónica del 100% en control normal y del 10% en contraste externo.
En caso de soldaduras en obra con control intenso, los ensayos no destructivos deben cubrir el 20%. Para las cinco primeras soldaduras con un nuevo procedimiento, los requisitos son más estrictos, exigiendo ensayos de producción que cumplan con el nivel de calidad B según la norma UNE-EN ISO 5817 .
En consecuencia, un adecuado plan de inspección debe documentar cada soldadura, asegurando su trazabilidad mediante registros detallados según las normativas aplicables.
Conclusión
La soldadura en estructuras metálicas representa un campo dinámico que exige precisión, conocimiento técnico y actualización constante. Ciertamente, la correcta selección del método de soldadura, junto con el cumplimiento riguroso de las normas actualizadas para 2025, determina la calidad y seguridad de cada proyecto estructural.
Los profesionales deben considerar múltiples factores antes de iniciar cualquier trabajo: desde el tipo de material y condiciones ambientales hasta los requisitos específicos de resistencia. Además, resulta fundamental mantenerse al día con las certificaciones necesarias y documentar adecuadamente cada procedimiento mediante WPS detallados.
El control de calidad, mediante inspecciones visuales y ensayos no destructivos, garantiza la integridad estructural final. Por tanto, la combinación de conocimientos técnicos, experiencia práctica y adherencia a las normativas vigentes asegura resultados óptimos en cada proyecto de soldadura estructural.