ISO 15614-1 — Qualificação de Procedimentos de Soldadura (WPQR)
Introdução
A ISO 15614-1 é a norma que define como qualificar um procedimento de soldadura para aços e ligas de níquel. Enquanto a WPS (Welding Procedure Specification) descreve *como* soldar, a ISO 15614-1 descreve *como provar* que esse procedimento funciona — através de ensaios num corpo de prova soldado nas mesmas condições.
O resultado é o WPQR (Welding Procedure Qualification Record), o documento que certifica que o procedimento foi testado e aprovado. Sem WPQR, a WPS não tem validade em construção soldada regulamentada (EN 1090, EN 13480, EN 13445, etc.).
Fonte: ISO 15614-1:2017 — Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure test — Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys.
Campo de aplicação
A ISO 15614-1 aplica-se a:
- Soldadura por arco (processos 111, 114, 131, 135, 136, 138, 141, 15)
- Soldadura oxigás (processo 311)
- Aços e ligas de níquel
Não cobre alumínio (ver ISO 15614-2), cobre (ISO 15614-6) nem soldadura de manutenção/reparação em condições especiais.
Variáveis essenciais
As variáveis essenciais são os parâmetros que, se alterados além dos limites permitidos, obrigam a uma nova qualificação. A tabela seguinte resume as principais:
| Variável | Limites típicos |
|---|---|
| Processo de soldadura | Cada processo requer qualificação separada (ex.: 135 não qualifica 136) |
| Tipo de junta | Junta topo a topo qualifica topo a topo; junta de ângulo qualifica ângulo |
| Grupo de material | Segundo ISO/TR 15608 (ex.: Grupo 1.1 aços carbono, Grupo 8.1 inox austenítico) |
| Espessura do material base | Gama definida na Tabela 5 da norma (ex.: corpo de prova 12mm qualifica 3–24mm) |
| Posição de soldadura | Cada posição (PA, PB, PC, PF, etc.) deve ser qualificada |
| Pré-aquecimento | Redução >50°C obriga a requalificação |
| PWHT | Adição ou remoção de PWHT obriga a requalificação |
| Tipo de corrente | Mudança de CC para CA (ou inverso) obriga a requalificação |
| Gás de proteção | Mudança de grupo de gás (ex.: M21 para C1) obriga a requalificação |
| Material de adição | Mudança de classificação do consumível obriga a requalificação |
| Número de passes | Mudança de multipasse para monopasse obriga a requalificação |
| Energia de soldadura | Se fora do intervalo ±25% do valor registado no WPQR |
Preparação do corpo de prova
O corpo de prova deve ser soldado nas condições exatas da WPS preliminar (pWPS). Pontos críticos:
- Material base representativo do grupo/subgrupo (ISO/TR 15608)
- Dimensões mínimas conforme Tabela 1 da norma (ex.: para chapa topo a topo, mínimo 300mm de comprimento de cordão)
- Soldador qualificado segundo ISO 9606-1 (a qualificação do procedimento não substitui a do soldador)
- Todos os parâmetros registados durante a execução: corrente, tensão, velocidade de avanço, caudal de gás, temperatura entre passes
- O corpo de prova deve ser identificado e rastreável
Ensaios requeridos
Após a soldadura, o corpo de prova é submetido a uma série de ensaios destrutivos e não destrutivos. A tabela seguinte mostra os ensaios típicos para junta topo a topo em chapa:
| Ensaio | Norma do ensaio | Quantidade típica |
|---|---|---|
| Exame visual (VT) | ISO 17637 | 100% do cordão |
| Radiografia (RT) ou Ultrassons (UT) | ISO 17636 / ISO 17640 | 100% do cordão |
| Ensaio de dobragem transversal (face e raiz) | ISO 5173 | 2 face + 2 raiz |
| Ensaio de tração transversal | ISO 4136 | 2 provetes |
| Ensaio de impacto Charpy (se requerido) | ISO 9016 | 2 conjuntos (ZF + ZTA) |
| Macro e micrografia | ISO 17639 | 1 secção |
| Ensaio de dureza (se requerido) | ISO 9015-1 | 1 linha de indentações (HV10) |
Para juntas de ângulo, os ensaios são simplificados: exame visual, macrografia e, se requerido, ensaio de fratura.
Critérios de aceitação
- Exame visual e RT/UT: nível de qualidade B segundo ISO 5817 (exceto imperfeições 501, 502, 503, 5214 — nível C)
- Tração transversal: resistência ≥ valor mínimo especificado para o material base
- Dobragem: sem fissuras abertas >3mm em qualquer direção após dobragem a 180° (mandril conforme espessura)
- Impacto Charpy: valor médio ≥ requisito da norma de construção aplicável
- Dureza: valores máximos conforme ISO 15614-1 Tabela 4 (ex.: Grupo 1 aços carbono — máximo 380 HV10)
- Macrografia: cordão são, sem defeitos macroscópicos visíveis
Gama de qualificação — Espessura
A espessura do corpo de prova define a gama de espessuras qualificadas. Regra geral simplificada:
| Espessura do corpo de prova (t) | Gama qualificada |
|---|---|
| t ≤ 3 mm | t até 2×t |
| 3 < t ≤ 12 mm | 3 mm até 2×t |
| 12 < t ≤ 100 mm | 0,5×t até 2×t (máx. 2×t ou 150mm) |
| t > 100 mm | ≥ 0,5×t |
Nota: Para qualificação mais ampla, solda-se um corpo de prova na espessura intermédia (ex.: 12mm qualifica de 3 a 24mm).
Validade e revalidação
- O WPQR não tem data de validade — é válido indefinidamente enquanto as condições não mudarem
- Se a empresa alterar qualquer variável essencial fora dos limites, precisa de novo WPQR
- A empresa deve manter os registos (WPQR + WPS + resultados dos ensaios) disponíveis para auditoria
Diferença entre ISO 15614-1 e ISO 9606-1
| Aspeto | ISO 15614-1 | ISO 9606-1 |
|---|---|---|
| O que qualifica | O procedimento (WPS → WPQR) | O soldador (certificado pessoal) |
| Quem solda o corpo de prova | Qualquer soldador qualificado | O soldador a ser qualificado |
| Validade | Indefinida | 3 anos (com prolongamento semestral) |
| Ensaios típicos | RT/UT + tração + dobragem + Charpy + macro + dureza | RT/UT + dobragem ou fratura |
| Resultado | WPQR | Certificado do soldador |
Ambas são necessárias: a empresa precisa de WPS/WPQR válidos E de soldadores qualificados para executar a WPS.
Fontes e referências
- ISO 15614-1:2017 — Specification and qualification of welding procedures for metallic materials
- ISO/TR 15608:2017 — Welding — Guidelines for a metallic materials grouping system
- ISO 15607:2019 — Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — General rules
- ISO 9606-1:2012 — Qualification testing of welders — Fusion welding — Part 1: Steels
- ISO 5817:2014 — Welding — Fusion-welded joints in steel, nickel, titanium and their alloys — Quality levels
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