AWS D1.3 — Código de Soldadura Estructural for Sheet Steel
AWS D1.3 es el código de Soldadura estructural para chapa de acero y miembros conformados en frío de 3/16 de pulgada (5 mm) o menos. Cubre cinco procesos de arco — GMAW, FCAW, SMAW, GTAW y SAW — para conexiones de calibre delgado en sistemas de construcción metálica ligera y estructuras de acero conformado en frío.
Transferencia por cortocircuito permitida: D1.3 permite explícitamente la transferencia por cortocircuito GMAW para todas las aplicaciones de chapa de acero. Esta es la diferencia de proceso más significativa con D1.1, que excluye GMAW-S de las EPS precalificadas.
¿Qué es AWS D1.3?
AWS D1.3 rige la Soldadura estructural de chapa de acero de menos de 3/16 de pulgada (5 mm) de espesor. Aborda los desafíos únicos del material delgado: prevención de perforación por quemado, control de distorsión y conexiones de chapa a estructura. D1.3 permite explícitamente la transferencia por cortocircuito GMAW (GMAW-S), que D1.1 no precalifica.
AWS D1.3/D1.3M — Código de Soldadura Estructural — Chapa de Acero — cubre los requisitos de Soldadura por Arco para chapa de acero estructural y miembros conformados en frío donde la parte conectada más delgada es de 3/16 de pulgada (5 mm) o menos. El Código se aplica a chapa de acero con un límite elástico mínimo especificado de hasta 80 ksi (550 MPa), incluyendo acero desnudo y galvanizado. D1.3 también cubre secciones estructurales huecas (HSS) con espesor de pared inferior a 1/8 de pulgada (3 mm). Se aplica a chapa de acero utilizada en sistemas de construcción metálica ligera, estructuras de acero conformado en frío, accesorios de cubiertas metálicas, soportes de muros cortina y aplicaciones estructurales similares donde los materiales delgados rigen el Diseño de junta.
El Código aborda los desafíos únicos de la Soldadura de chapa de acero delgada. A diferencia de la placa estructural cubierta por D1.1, la chapa de acero es susceptible a perforación por quemado debido a un Aporte Térmico excesivo, distorsión severa por tensiones residuales inducidas por la Soldadura y fusión del borde de la chapa que reduce la Garganta efectiva. Los parámetros de Soldadura, los diseños de junta y los Criterios de aceptación en D1.3 están específicamente calibrados para el comportamiento de materiales delgados en lugar de simplemente reducir los requisitos de D1.1.
D1.3 establece el límite entre la Soldadura de chapa de acero y la de Acero estructural en 3/16 de pulgada (5 mm), lo que corresponde aproximadamente a calibre 7. Los materiales más gruesos que este límite caen bajo D1.1 para aplicaciones estructurales generales o D1.8 (que complementa D1.1) para aplicaciones sísmicas. Cuando un miembro de chapa de acero se suelda a un miembro estructural que excede 3/16 de pulgada, el Anexo A normativo proporciona una referencia cruzada Cláusula por Cláusula que rige qué Código se aplica a cada aspecto de la junta.
Procesos de Soldadura bajo D1.3
D1.3 cubre cinco procesos de arco: GMAW (incluyendo transferencia por cortocircuito), FCAW, SMAW, GTAW y SAW. La transferencia por cortocircuito GMAW es el Proceso de Soldadura principal para chapa de acero porque proporciona un control preciso del Aporte Térmico a bajos amperajes, reduciendo el riesgo de perforación por quemado en material delgado.
D1.3 permite cinco procesos de Soldadura por Arco. El alcance se limita explícitamente a la Soldadura por Arco — los cinco procesos utilizan un arco eléctrico entre el Electrodo y la pieza de trabajo para crear la Soldadura.
- GMAW (Soldadura por Arco Metálico con Gas)
- The primary process for production sheet steel Soldadura. D1.3 explicitly permits all GMAW transfer modes including short-circuit transfer (GMAW-S), which is the most common mode for sheet steel because it provides the lowest heat input, minimizing Perforación por quemado risk. This is a critical distinction from D1.1, which does not prequalify GMAW-S procedures. Transferencia por pulverización is generally too hot for material under 16 gauge. Pulsed spray can be used on heavier gauge material (10–7 gauge) for higher deposition rates with controlled heat input. GMAW, FCAW-G, and GTAW are restricted when wind exceeds 5 mph (8 kph) without adequate protection.
- FCAW (Soldadura por Arco con Núcleo Fundente)
- Used for sheet steel welding where higher deposition rates are needed or where wind conditions make gas-shielded GMAW impractical. Self-shielded FCAW (FCAW-S) eliminates the need for external Gas de protección, making it suitable for field welding of metal building components and is not subject to the 5 mph wind restriction. Gas-shielded FCAW (FCAW-G) provides better Propiedades mecánicas but requires wind protection per the same limit as GMAW.
- SMAW (Soldadura por Arco con Electrodo Revestido)
- Permitted for sheet steel welding but requires careful technique to avoid burn-through. Small-diameter electrodes (3/32 inch) with fast travel speeds are typical. SMAW is less common than GMAW for sheet steel but remains useful for field Reparación and small-volume work where setting up wire feed equipment is impractical.
- GTAW (Soldadura TIG (GTAW))
- Provides the most precise heat control of all arc processes and is used for critical thin-gauge joints where burn-through risk is highest. GTAW is slower than GMAW but offers superior control on material under 18 gauge. Autogenous welding (no filler) is sometimes used on the thinnest sheet materials. Subject to the 5 mph wind restriction.
- SAW (Soldadura por Arco Sumergido)
- Permitted under D1.3 for sheet steel applications where the material Espesor and joint configuration can support the higher heat input. SAW is less common than GMAW for sheet steel but is used in automated production lines for heavier gauge material approaching the 3/16 inch boundary. Procedures using SAW that fall outside Precalificado joint configurations require qualification by Ensayo under Cláusula 6.
EPS Precalificada y Calificación de Procedimiento
La Cláusula 5 de D1.3 proporciona opciones de EPS precalificadas para juntas comunes de chapa de acero. Se especifican detalles de junta, Metales de Aporte y parámetros de Soldadura precalificados para conexiones de chapa a chapa y de chapa a estructura. Las EPS que quedan fuera de los límites precalificados requieren Calificación por Ensayo.
D1.3 proporciona una ruta de EPS precalificada bajo la Cláusula 5, similar en concepto al sistema precalificado de D1.1. Las EPS que utilizan SMAW, GMAW, FCAW o GTAW con configuraciones de junta específicas listadas en la Tabla 5.1 se designan como precalificadas y pueden usarse sin Ensayo de calificación. Estas juntas precalificadas incluyen juntas a tope de ranura cuadrada, Soldaduras de Filete, Soldaduras de ranura abocinada y configuraciones de Soldadura por puntos por arco y Soldadura de costura por arco — los tipos de junta más comúnmente utilizados en la construcción de chapa de acero.
Los procedimientos que quedan fuera de las configuraciones de junta precalificadas, utilizan parámetros más allá de los rangos precalificados o utilizan SAW requieren Calificación por Ensayo bajo la Cláusula 6. Las variables esenciales para la recalificación del procedimiento se definen en la Tabla 6.2 y cubren cambios en el Proceso de Soldadura, Metal de Aporte, Metal Base, posición y parámetros clave de Soldadura.
Requisitos Ambientales y Térmicos
D1.3 generalmente no requiere Precalentamiento para espesores de chapa de acero. El material delgado se calienta y enfría rápidamente, y la principal preocupación es controlar el Aporte Térmico para evitar la perforación por quemado y la Distorsión en lugar de prevenir la Fisuración por hidrógeno. Los límites de Temperatura entre Pasadas pueden aplicarse cuando se especifique.
D1.3 no incluye una Tabla de Precalentamiento dedicada para conexiones de chapa a chapa porque la chapa de acero delgada tiene un bajo Equivalente de Carbono, una rápida disipación de calor que previene la acumulación de hidrógeno y una restricción mínima en comparación con los miembros estructurales gruesos. Estas características hacen que la Fisuración Inducida por Hidrógeno sea extremadamente improbable en conexiones de chapa a chapa.
La Soldadura está prohibida cuando la Temperatura del aire ambiente es inferior a 0°F (−18°C), cuando el Metal Base está expuesto a la humedad (lluvia, nieve), o — para GMAW, FCAW-G y GTAW — cuando el viento excede 5 mph (8 kph) sin protección adecuada. La Soldadura en clima frío requiere ajustes de parámetros según la Cláusula 7.4 para Soldaduras por puntos por arco, Soldaduras de costura por arco y Soldaduras de tapón por arco.
Para conexiones de espesor mixto donde la chapa de acero se suelda a miembros estructurales más gruesos que 3/16 de pulgada, el lado del miembro estructural debe recibir el Precalentamiento especificado por D1.1 según su propia Categoría de material, nivel de hidrógeno y Espesor. La edición de 2025 (7ª) añadió la Cláusula 7.5 para codificar formalmente estos requisitos de Temperatura de Precalentamiento y Temperatura entre Pasadas del Metal Base para la Soldadura de chapa de acero a Acero estructural, diferenciando las Soldaduras de ranura y de Filete de las Soldaduras por puntos, de costura y de tapón. Anteriormente, esto se regía por la matriz de referencia cruzada del Anexo A normativo.
Conexiones de Chapa a Estructura
El Anexo A (normativo) de D1.3 cubre la Soldadura de chapa de acero a miembros estructurales regidos por D1.1. Cuando la chapa de acero se une a Acero estructural, se aplican los requisitos de D1.3 y D1.1. El requisito de Precalentamiento sigue la Tabla 5.11 de D1.1 según el Espesor del miembro estructural, no el Espesor de la chapa de acero.
Uno de los aspectos más importantes en la práctica de D1.3 es su tratamiento de las conexiones entre miembros de chapa de acero y miembros de Acero estructural. Estas juntas de espesor mixto son comunes en la construcción de edificios metálicos donde correas, largueros o paneles de cubierta de calibre ligero se unen a marcos, columnas o vigas de Acero estructural.
Las conexiones mixtas se rigen por el Anexo A normativo, que proporciona una Tabla de referencia cruzada Cláusula por Cláusula (Tabla A.1) que especifica si los requisitos de D1.3 o D1.1 se aplican a cada aspecto de la junta. Las rutas de EPS precalificadas no se aplican a conexiones mixtas de chapa a estructura — ambos Códigos requieren Ensayo de calificación de la Cláusula 6 para estas juntas. El Tamaño de soldadura en una conexión de chapa a estructura está limitado por el Espesor de la chapa de acero para evitar la perforación por quemado. Para Soldaduras de Filete, el Tamaño de Soldadura de Filete Máximo es típicamente el Espesor del miembro de chapa de acero.
Cuando el miembro estructural requiere Precalentamiento, Calificación de soldador bajo D1.1, o compatibilidad específica del Metal de Aporte, esos requisitos se aplican al lado del miembro estructural de la junta según el Anexo A.
Cómo se Compara D1.3 con Otros Códigos Estructurales de AWS
D1.3 rige la chapa de acero de menos de 3/16 de pulgada; D1.1 rige el Acero estructural de 1/8 de pulgada y superior. D1.3 permite la transferencia por cortocircuito GMAW como un Proceso de Soldadura precalificado; D1.1 requiere la Calificación de la Cláusula 6 para GMAW-S. D1.3 generalmente no requiere Precalentamiento; D1.1 requiere la consulta de la Tabla 5.11. Ambos comparten el mismo marco D1.x.
D1.3 vs D1.1 (Acero Estructural)
D1.1 covers Acero estructural thicker than 3/16 inch, while D1.3 covers sheet steel at or below that threshold. D1.1 focuses on preventing Fisuración Inducida por Hidrógeno through preheat Requisitos (Table 5.11), controlling residual stress in thick sections, and ensuring adequate notch toughness. D1.3 focuses on preventing burn-through, controlling Distorsión, and qualifying arc spot and arc Soldadura de costura configurations that D1.1 does not cover. Both codes provide EPS precalificada options under their respective Clause 5 sections. D1.3 explicitly permits GMAW short-circuit transfer, which D1.1 excludes from prequalified WPSs — this is the most operationally significant process difference for fabricators working across both thickness ranges.
D1.3 vs D1.8 (Suplemento Sísmico)
D1.8 supplements D1.1 for seismic applications and does not directly address sheet steel. However, cold-formed steel framing in seismic regions may involve both D1.3 (for the sheet steel connections) and D1.8 (for the structural steel frame). The engineer of record must specify which code governs each connection in the seismic force-resisting system. D1.8 Soldadura Crítica de Demanda requirements do not apply to sheet steel connections unless specifically invoked by the engineer.
D1.3 vs D1.4 (Acero de Refuerzo)
D1.4 covers welding of reinforcing steel (rebar) to structural steel. When rebar is connected to sheet steel components (rare but possible in composite deck construction), D1.3 governs the sheet steel side and D1.4 governs the rebar side.
| Aspect | D1.3 (Sheet Steel) | D1.1 (Structural) |
|---|---|---|
| Thickness range | Under 3/16 in (5 mm) | 1/8 in (3 mm) and above |
| GMAW short-circuit | Permitted (primary mode) | Requires Clause 6 qualification |
| Preheat | Generally not required | Table 5.11 lookup |
| Primary concern | Burn-through, distortion | Hydrogen cracking |
| Prequalified WPS? | Yes (Clause 5) | Yes (Clause 5) |
| Sheet-to-structural | Normative Annex A | Not covered |
Inspección y Criterios de Aceptación
Los requisitos de inspección de D1.3 tienen en cuenta las características del material delgado. Los Criterios de aceptación Visual abordan discontinuidades específicas de la chapa de acero, incluyendo perforación por quemado, fusión del borde y Falta de relleno. Los ensayos radiográficos y ultrasónicos son menos comunes para aplicaciones de chapa de acero debido al calibre delgado.
Los Criterios de aceptación de D1.3 están adaptados a los desafíos de la Inspección Visual de Soldaduras de material delgado. Las Soldaduras de chapa de acero son difíciles de inspeccionar visualmente porque la Zona Afectada por el Calor es estrecha, los Perfiles de soldadura son pequeños y la perforación por quemado puede ocultarse por la configuración de la junta. El Estándar define Criterios de aceptación para el Tamaño de Soldadura de Filete, la profundidad del Socavado, la Porosidad, la Fusión incompleta y el Perfil de soldadura que son específicos del comportamiento del material delgado.
Las Soldaduras por puntos por arco y las Soldaduras de costura por arco tienen sus propios Criterios de aceptación basados en la apariencia visual y, para la calificación, ensayos de pelado y ensayos de cizallamiento de cupones de muestra. La calidad de producción para estas configuraciones se verifica mediante Inspección Visual y Ensayo destructivo a frecuencias especificadas.
Guías de Normas Relacionadas
Preguntas Frecuentes
AWS D1.3 cubre la Soldadura estructural de chapa de acero y miembros conformados en frío con un Espesor de 3/16 de pulgada (5 mm) o menos. Esto corresponde aproximadamente a acero de calibre 7 y más delgado. D1.3 también cubre secciones estructurales huecas (HSS) con Espesor de pared inferior a 1/8 de pulgada (3 mm). Los materiales con un límite elástico Mínimo especificado de hasta 80 ksi (550 MPa) están dentro del alcance. Los materiales más gruesos que 3/16 de pulgada caen bajo AWS D1.1 para Acero estructural o D1.8 para aplicaciones sísmicas.
AWS D1.3 permite cinco Procesos de Soldadura por Arco: SMAW (Soldadura por Arco con Electrodo Revestido), GMAW (Soldadura por Arco Metálico con Gas), FCAW (Soldadura por Arco con Núcleo Fundente), GTAW (Soldadura TIG (GTAW)) y SAW (Soldadura por Arco Sumergido). GMAW con Transferencia por pulverización por cortocircuito es el Proceso de Soldadura más común para chapa de acero porque proporciona el bajo Aporte Térmico necesario para evitar la perforación por quemado en materiales delgados. D1.3 permite explícitamente la Transferencia por pulverización por cortocircuito GMAW, que D1.1 excluye de las EPS precalificadas.
D1.3 no incluye una Tabla de Precalentamiento dedicada para conexiones de chapa a chapa porque la chapa de acero delgada disipa el calor rápidamente y suele ser de bajo carbono, lo que hace que la Fisuración por hidrógeno sea poco probable. La Soldadura está prohibida por debajo de 0 grados Fahrenheit (-18 grados Celsius) o cuando el Metal Base está expuesto a la humedad. Para conexiones de espesor mixto donde la chapa de acero se suelda a miembros estructurales más gruesos que 3/16 de pulgada, la Cláusula 7.5 (añadida en la edición de 2025) codifica los requisitos de Temperatura de Precalentamiento y Temperatura entre Pasadas del Metal Base, requiriendo que el lado del miembro estructural reciba el Precalentamiento especificado por D1.1.
AWS D1.1 cubre el Acero estructural más grueso que 3/16 de pulgada, mientras que D1.3 cubre la chapa de acero de 3/16 de pulgada y más delgada. D1.1 aborda la Fisuración por hidrógeno a través de Tablas de Precalentamiento (Tabla 5.11), mientras que D1.3 se enfoca en la prevención de perforación por quemado y el control de la Distorsión. Ambos Códigos proporcionan opciones de EPS precalificadas bajo sus respectivas secciones de la Cláusula 5. D1.3 permite explícitamente la Transferencia por pulverización por cortocircuito GMAW, que D1.1 excluye de las EPS precalificadas. D1.3 también cubre las configuraciones de Soldadura por puntos por arco y Soldadura de costura por arco no abordadas en D1.1.
Las conexiones mixtas entre chapa de acero y Acero estructural se rigen por el Anexo A normativo de D1.3, que proporciona una matriz de referencia cruzada Cláusula por Cláusula que especifica si los requisitos de D1.3 o D1.1 se aplican a cada aspecto de la junta. D1.3 rige el lado de la chapa de acero, mientras que D1.1 se aplica al lado del miembro estructural. Las rutas de EPS precalificadas no se aplican a conexiones mixtas de chapa a estructura — ambos Códigos requieren Ensayo de calificación de la Cláusula 6 para estas juntas.