Introducción
El Alivio de Tensiones por Vibración o también llamado Relevado de Esfuerzos por Vibración es, según los fabricantes de equipos, un proceso industrial que permite eliminar o reducir las tensiones internas de los metales sin necesidad de aplicar calor. Una definición más concreta la veremos más adelante.
En los últimos años muchos clientes me han preguntado sobre ¿Que código regula el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones? o ¿En qué parte del Código ASME aparece? y si ¿Se puede usar el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones en lugar del Tratamiento Térmico Post Soldadura (PWHT / Relevado de Esfuerzos)?” pues al no haber un apartado específico en los códigos como si lo hay para el Tratamiento Térmico les genera confusiones.
Esta confusión se agrava porque algunos fabricantes y vendedores al ofrecer a la venta estos los Equipos de Relevado de Esfuerzos por Vibraciones citan fragmentos de especificaciones o cartas de sociedades de certificación, por ejemplo:
- AWS D14.1/D14.1M (Especificación para Soldadura de Grúas Industriales y de Molino, así como otros Equipos de Manejo de Materiales)
- AWS D14.4 (Especificación para el Diseño de Juntas de Soldadura en Maquinaria y Equipo),
- Certificaciones Internas CE,
- Cartas de sociedades de clasificación (Certificadoras),
Otros tantos citan: La Norma ISO 9001:2015 y Normas Internas de Calidad del Sector Metalmecánico, como si todo eso significara que el Alivio de Tensiones o Relevado de Esfuerzos por Vibraciones (VSR) estuviera “normalizado” y es equivalente al tratamiento térmico posterior a la soldadura o relevado de esfuerzos térmico.
Por lo tanto, este artículo analiza documentos normativos y estudios técnicos para explicar el verdadero alcance del Alivio de Tensiones por Vibraciones también llamado Relevado de Esfuerzos por Vibraciones
Tabla de Contenido
- ¿Qué es el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones?
- Cuando se Realiza el Proceso de Vibración
- ¿Qué hace el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones?
- ¿Qué es el Peening y por qué NO debe confundirse con el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones (VSR)?
- ¿Qué dicen las investigaciones? (ASTM STP 993 y AJAPS 2014)
- ¿Qué dicen AWS D14.1 y AWS D14.4?
- Interpretación oficial de AWS D1.1 sobre Relevado de Esfuerzos por Vibraciones
- ¿Qué dicen ASME y API?
- Tablas Comparativas
- Conclusión general
- Referencias
¿Qué es el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones?
El Relevado de Esfuerzos por Vibraciones (Vibratory Stress Relief -VSR) o Alivio de Tensiones por Vibraciones es un método mecánico que aplica vibraciones controladas a un componente o estructura metálica soldada para redistribuir tensiones residuales, es decir, repartir mejor las fuerzas internas del metal. Este sistema es utilizado desde la década de 1960 en Estados Unidos, el método de alivio de tensiones (relevado de esfuerzos) mediante vibraciones forzadas consiste en hacer vibrar la pieza para estabilizarla, durante un determinado periodo de tiempo, en determinadas frecuencias resonantes gracias a un motor vibrador con masas excéntricas variables.
Técnicas vibracionales: resonante y sub-resonante
Existen dos variantes principales:
- Resonante: utiliza frecuencias altas con amplitudes mayores.
- Sub-resonante: emplea frecuencias más bajas y amplitudes menores.
En consecuencia, los fabricantes sostienen que la técnica sub-resonante es más efectiva, aunque los resultados dependen de la geometría y rigidez de la pieza.
Cuando se realiza el Proceso de Vibración
Los fabricantes sugieren usar el Alivio de Tensiones por Vibración en condiciones específicas:
- Estructuras complejas con costuras soldadas.
- Componentes que operan a temperatura ambiente.
- Aceros al carbono o baja aleación.
- Piezas expuestas a corrosión.
- Elementos que serán mecanizados posteriormente.
Además, se recomienda en proyectos donde el tratamiento térmico es impráctico o demasiado costoso.
¿Qué hace el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones?
En general un relevado por vibraciones tiene los siguientes efectos:
- Aplica vibración global.
- Redistribuye tensiones parcialmente.
- Mejora estabilidad dimensional en algunos casos.
¿Qué NO hace el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones?
Si lo comparamos con un tratamiento térmico, el relevado por vibraciones no hace:
- No calienta la pieza.
- No modifica microestructura.
- No reduce dureza.
- No cumple los criterios metalúrgicos del PWHT.
Por eso, aunque puede tener utilidad práctica, no es equivalente al tratamiento térmico que exigen los códigos.
Confusiones comunes en el mercado
Algunos fabricantes aseguran que el VSR puede sustituir el PWHT. Sin embargo, estas afirmaciones no tienen respaldo normativo. La excepción no hace la regla, y las semejanzas con técnicas como el martilleo (peening) generan más confusión.
¿Qué es el Martilleo (Peening) y por qué NO debe confundirse con el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones (VSR)?
En el medio hay quienes hacen referencia a que las vibraciones hacen la función de un «Martilleo» escudándose que esto lo menciona la norma. El Martilleo (Peening) aparece en normas como AWS D1.1 y a veces se utiliza como argumento de que “AWS reconoce métodos mecánicos de alivio de tensiones”. Pero eso es una lectura incorrecta. ¿Qué dice el código sobre el martilleo?
¿Qué es el Martilleo o Peening?
El Martillero o peening consiste en aplicar impactos controlados sobre la superficie del cordón de soldadura. De esta manera, se induce compresión superficial y se mejora la resistencia a la fatiga
¿Por qué lo menciona AWS D1.1?
AWS regula el peening porque puede afectar la inspección y la calidad superficial. Sin embargo, no lo reconoce como método de alivio de tensiones internas.
¿Por qué NO debe confundirse con el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones?
| Aspecto | Peening (martilleo) | VSR (vibración) |
| Tipo de acción | Impacto localizado | Vibración global |
| Zona afectada | Solo la superficie | Todo el volumen estructural |
| Efecto principal | Compresión superficial | Redistribución parcial de tensiones |
| Reconocimiento AWS | ✅ Sí, con restricciones | ❌ No reconocido |
| Sustituye PWHT | ❌ No | ❌ No |
Conclusión sobre el Martilleo (Peening):
- No es un método de alivio de tensiones internas.
- No modifica la microestructura ni reduce dureza.
- No tiene relación técnica directa con el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones (VSR).
- Su presencia en AWS D1.1 no valida ni respalda el VSR como sustituto del PWHT.
Hay que recordar que mencionar que aunque muchos Fabricantes dicen llamarla una tecnica nueva, ASTM ya desarrollo un estudio de investigación sobre esto en la década de los 80´s
¿Qué dicen las investigaciones? (ASTM STP 993 y AJAPS 2014)
Resultados ASTM STP 993:
En 1988 ASTM Publico: (ASTM STP 993 – Mechanical Relaxation of Residual Stresses) este documento es referencia clave sobre métodos mecánicos de relajacion incluyendo el relevado de esfuerzos por vibraciones. En las presentaciones del «International Symposium of Mechanical Relaxation of Residual Stresses» en Cincinnati, Ohio el 30 de Abril de 1987 se presentaron las siguientes conclusiones:
«Las tensiones residuales de tracción son reducidas más fácilmente que las de compresión por el proceso de distensionado por vibraciones«, «El proceso puede ser usado para el relevado de tensiones de piezas para las que un tratamiento térmico de distensionado no puede ser usado. Sin embargo debe recordarse que el relevamiento de tensiones es solo parcial«, «La medición de tensiones residuales por la técnica del agujero ciego (ASTM E837-81) utilizada para medir TR en una estructura fabricada con chapa arrojo una disminución TR de entre 30% y 57%«.
Revisando el documento las resumiría así:
- El Relevado de Esfuerzos por Vibraciones puede reducir parcialmente las tensiones residuales.
- La efectividad depende de la geometría, masa y rigidez del componente.
- Los resultados son variables, no universales.
- No hay transformación metalúrgica.
- Cada aplicación requiere validación experimental específica.
- No se presenta como sustituto del tratamiento térmico normado.
El estudio concluye que el Alivio de Tensiones por Vibraciones puede reducir tensiones residuales de tracción, pero solo de forma parcial. Por lo tanto, cada aplicación requiere validación experimental.
Resultados AJAPS 2014:
Un estudio más reciente publicado como AJAPS 2014 – Effect of Vibratory Stress Relief on Residual Stress of Welded Structure llega de cierta manera a las mismas conclusiones, que son las siguientes:
- Reducciones mensurables de tensiones en algunos casos.
- Mejora en estabilidad dimensional.
- Fuerte dependencia de rigidez, geometría y configuración estructural.
- Necesidad de mayor investigación y validación.
- No se demuestra equivalencia funcional ni normativa frente al PWHT.
Este trabajo confirma que el Alivio de Tensiones por Vibraciones mejora la estabilidad dimensional en algunos casos. Sin embargo, no demuestra equivalencia normativa frente al PWHT.
Ya revisamos la investigación de ASTM, ¿Pero que dicen las referencias que los Fabricantes mencionan?
¿Qué dicen AWS D14.1 y AWS D14.4?
Algunos fabricantes de equipos de relevado de esfuerzos por vibraciones citan AWS D14.1 y AWS D14.4 porque en estos documentos aparece el término “vibration conditioning”.
AWS D14.1 – Apartado 7.7 “Vibration Conditioning”
“Vibration conditioning to obtain dimensional stability of the weldment may be employed with the approval of the Engineer…”
Interpretación técnica:
- Se permite el uso de vibración para obtener estabilidad dimensional.
- Su aplicación queda sujeta a la aprobación del ingeniero.
- No se define como alivio de tensiones.
- No se declara equivalente al PWHT.
No se normaliza como proceso estándar obligatorio. Reconoce la vibración como técnica opcional para estabilidad dimensional, siempre con aprobación del ingeniero.
AWS D14.4 – Apartado 10.4 “Vibrational Conditioning”
“Vibrational conditioning has been used successfully to provide dimensional stability on some structures; however, the dimensional geometry, structural complexity and rigidity have a marked effect…”
Interpretación técnica:
- AWS reconoce que la vibración se ha utilizado con éxito en algunos casos para estabilidad dimensional.
- Deja claro que su efectividad depende fuertemente de geometría, complejidad y rigidez.
- No lo define como método de alivio de tensiones residuales.
- No lo declara equivalente al PWHT.
- No establece criterios normativos de aplicación universal.
Por lo tanto señala que la efectividad depende de la geometría y rigidez de la estructura.
Conclusiones sobre AWS D14.x:
AWS D14.1 y D14.4 reconocen el uso de vibración como técnica opcional de estabilización dimensional, pero no la convierten en un método normado de alivio de tensiones, ni la equiparan al PWHT.
Hablando de Código y Normas lo que podría yo llamar el punto de inflexión sobre este tema es la interpretación que hizo AWS sobre el tema.
Interpretación oficial de AWS D1.1 sobre Relevado de Esfuerzos por Vibraciones
La American Welding Society emite una interpretación formal de AWS D1.1-90, con el asunto:
Subject: Vibratory Stress Relief
Code Edition: D1.1-90
Code Provision: Subsection 4.4
AWS Log: ID1-90-010-02
La consulta (Inquiry) plantea dos preguntas directas:
- En concordancia con D1.1, subsección 4.4, ¿puede usarse el relevado de esfuerzos por vibración como alternativa al relevado térmico de esfuerzos?
- Si los planos/especificación no dicen nada sobre VSR, ¿se puede usar VSR?
La respuesta oficial de AWS es:
(1) No. See 4.4. Postweld heat treatment does more than relieve stress.
(2) If compliance with D1.1, subsection 4.4, is not required, this is not a Code question.
¿Qué significa esto en lenguaje de taller?
- Pregunta 1 – ¿Puedo usar VSR en lugar de PWHT?
- Respuesta AWS: NO.
- Razón: el tratamiento térmico posterior a la soldadura hace más que aliviar esfuerzos; tiene efectos metalúrgicos que el VSR no logra.
- Pregunta 2 – Si el plano no dice nada de VSR, ¿puedo aplicarlo?
- AWS responde que, si no es obligatorio cumplir con 4.4, entonces eso ya no es un tema de código, sino una decisión de proyecto/contrato.
- En otras palabras:
- Donde el código no exige PWHT, el uso de VSR es una decisión de las partes (fabricante/cliente/ingeniero).
- Donde el código sí exige PWHT, VSR no puede sustituirlo.
Esta interpretación oficial de AWS D1.1 elimina toda duda, La respuesta oficial de AWS es clara: el Alivio de Tensiones por Vibraciones no sustituye al PWHT cuando el código lo exige. Por lo tanto, solo puede aplicarse en piezas donde el PWHT no sea obligatorio.
El VSR no sustituye al PWHT en aplicaciones críticas, pero puede ser una alternativa eficiente en piezas que no les aplique normas.
Y para confirmar lo que ya se había mencionado, revisaremos los códigos más comunes buscando una referencia al Alivio de Tensiones por Vibraciones
¿Qué dicen ASME y API?
En los códigos de diseño de presión y tubería, la postura es consistente:
ASME B31.1 / B31.3 / Sección VIII
- No mencionan el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones como método de alivio de tensiones.
- El único método aceptado cuando se requiere alivio es el Post Weld Heat Treatment (PWHT).
- No se permite sustituir PWHT por métodos mecánicos como el Alivio de Tensiones por Vibraciones (VSR).
API 650 / API 653
Siguen la misma postura:
- Cuando el código exige alivio de tensiones, se realiza mediante tratamiento térmico.
- No se contempla el Relevado de Esfuerzos por Vibraciones como sustituto aceptable.
Tablas Comparativas
Tabla 1 — PWHT vs VSR
| Criterio | PWHT (térmico) | VSR (vibración) |
| Reconocimiento en ASME/API/AWS | ✅ Sí | ❌ No |
| Cambios metalúrgicos | ✅ Sí | ❌ No |
| Reducción de dureza | ✅ Sí | ❌ No |
| Estabilidad dimensional | Alta | Variable |
| Sustituye PWHT cuando el código lo exige | ✅ Sí | ❌ No |
| Base normativa | Reglas claras y obligatorias | Solo usos opcionales, no normados |
Tabla 2 — Peening vs VSR
Criterio | Peening (martilleo) | VSR |
Tipo de acción | Impacto superficial | Vibración global |
Zona afectada | Capa externa del cordón | Volumen estructural |
Reconocimiento en AWS D1.1 | ✅ Sí, con restricciones | ❌ No |
Considerado alivio de tensiones internas | ❌ No | ❌ No |
Puede sustituir PWHT | ❌ No | ❌ No |
Tabla 3 — Síntesis normativa
Documento | ¿Menciona VSR? | ¿Lo acepta como sustituto de PWHT? | Comentario clave |
ASME B31.1 | ❌ No | ❌ No | Solo PWHT térmico |
ASME B31.3 | ❌ No | ❌ No | Solo PWHT térmico |
ASME VIII | ❌ No | ❌ No | Solo PWHT térmico |
API 650/653 | ❌ No | ❌ No | No acepta métodos mecánicos como sustituto |
AWS D1.1 | ❌ No (en texto normativo) | ❌ No | Interpretación oficial: VSR no es alternativo al PWHT |
AWS D14.1 | ✅ Solo “vibration conditioning” para estabilidad dimensional | ❌ No | Uso opcional, con aprobación del ingeniero |
AWS D14.4 | ✅ “vibrational conditioning” para estabilidad dimensional | ❌ No | Efectividad depende de geometría y rigidez |
ASTM STP 993 | ✅ Estudia VSR | ❌ No lo normaliza | Requiere validación caso por caso |
Conclusión general
Después de revisar todos los documentos antes mencionados podemos afirmar, con base técnica y normativa que:
El Alivio de Tensiones por Vibraciones puede ser útil como técnica complementaria en piezas grandes donde no se requiera PWHT. Sin embargo, no está normalizado como sustituto en ASME, AWS ni API. En definitiva, su aplicación debe analizarse caso por caso y siempre bajo responsabilidad del fabricante y del cliente.
Con este artículo no busco desestimar el uso de la técnica. Su aplicación, como ya se mencionó, debe realizarse con cuidado y bajo la supervisión del fabricante o del diseñador de la pieza, junto con el cliente final. Si la pieza no está regulada por un código, tal como lo señala la interpretación de AWS, la técnica puede emplearse sin problema. Sin embargo, cuando se decide aplicar en componentes que sí están sujetos a normativa, el procedimiento debe estar respaldado por una investigación metalúrgica sólida. En ese caso, la responsabilidad recae directamente en el diseñador y en el especialista en soldadura asignado al proyecto.
Referencias
- Interpretación AWS D1.1 sobre Vibratory Stress Relief (AWS Log ID1-90-010-02).
- ASTM STP 993 – Mechanical Relaxation of Residual Stresses.
- AJAPS 2014 – Effect of Vibratory Stress Relief on Residual Stress of Welded Structure.
- AWS D14.1 – Specification for Welding of Industrial and Mill Cranes.
- AWS D14.4 – Specification for Welding of Machinery and Equipment.
- AWS D1.1 – Structural Welding Code – Steel.
- ASME B31.1
- ASME B31.3
- ASME BPVC Sección VIII.
- API 650
- API 653.
Fortalece a tu equipo con capacitación especializada y evita que vuelva a ocurrir.
Preguntas Frecuentes
¿El Alivio de Tensiones por Vibraciones sustituye al tratamiento térmico post soldadura (PWHT)?
No. El Alivio de Tensiones por Vibraciones puede redistribuir tensiones residuales de manera parcial, pero no modifica la microestructura ni reduce la dureza del material. Por lo tanto, no cumple con los criterios metalúrgicos exigidos por los códigos internacionales.
¿Qué normas reconocen el Alivio de Tensiones por Vibraciones como método de alivio de tensiones?
Ningún código principal (ASME, API, AWS D1.1) lo reconoce como sustituto del PWHT. AWS D14.1 y D14.4 solo mencionan la vibración como técnica opcional de estabilidad dimensional, pero no como alivio normado de tensiones internas.
¿Cuándo puede aplicarse el Alivio de Tensiones por Vibraciones?
Puede usarse en piezas grandes o estructuras donde el tratamiento térmico sea impráctico o demasiado costoso, siempre que la pieza no esté regulada por un código que exija PWHT. En esos casos, su aplicación es responsabilidad del fabricante y del cliente.
¿Qué diferencia hay entre Alivio de Tensiones por Vibraciones y Peening (martilleo)?
El Peening actúa solo en la superficie del cordón de soldadura mediante impactos controlados, mientras que el VSR aplica vibraciones globales a toda la estructura. Ambos pueden mejorar ciertas propiedades, pero ninguno sustituye al PWHT.
¿Qué dicen las investigaciones sobre el Alivio de Tensiones por Vibraciones?
Estudios como ASTM STP 993 y AJAPS 2014 muestran reducciones parciales de tensiones y mejoras en estabilidad dimensional. Sin embargo, los resultados dependen de la geometría y rigidez de la pieza, y no se demuestra equivalencia normativa frente al PWHT.
¿Es seguro usar Alivio de Tensiones por Vibraciones en proyectos industriales?
Sí, siempre que se entienda como técnica complementaria y no como sustituto del PWHT. Su aplicación debe estar respaldada por validación experimental y supervisión de especialistas en soldadura.
Acerca del Autor
Ing. Juan Carlos Vega Vázquez
Ingeniero Industrial que se ha desempeñado por 23 años en el área de Tratamientos Térmicos en Sitio, cuenta con Diplomado en normas API 510, 570 y 653 por parte de COMIMSA, Curso en Fundamentos de procesos de Calentamiento por parte de Industrial Heating Equipment Association´s (IHEA EEUU) y Curso como nivel 2 en PT, LT y VT; Así también como Registro ante la STPS como Agente Capacitador Externo en Materia de Relevado de Esfuerzos y Certificado de Competencia para Impartición de Cursos en el Estándar EC0217 por parte del Consejo Nacional de Normalización y Certificación de Competencias Laborales (Conocer).
