Vol. 7 – Núm. 1 / Enero – Junio – 2026
Evaluación del estrés térmico en estudiantes de soldadura del
Instituto Superior Tecnológico Martha Bucaram de Roldós
Heat Stress Assessment in Welding Students at the Martha Bucaram de
Roldós Higher Technological Institute
Avaliação do stress térmico em alunos do curso de soldadura do Instituto
Superior Tecnológico Martha Bucaram de Roldós
Robalino Peñaloza, Daniel Alejandro
Instituto Superior Tecnológico Martha Bucaram de Roldós
drobalino@istmbr.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-0457-4403
Torres Pérez, Jonathan Sebastián
Instituto Superior Tecnológico Martha Bucaram de Roldós
jtorres@istmbr.edu.ec
https://orcid.org/0009-0001-2554-9951
Ulloa Moreno, Cristina Alexandra
CELEC EP – Termopichincha
ucristinaalexandra@yahoo.com
https://orcid.org/0000-0003-0934-956X
Calero Calero, Stalyn Ramon
Instituto Superior Tecnológico Martha Bucaram de Roldós
scalero@istmbr.edu.ec
https://orcid.org/0009-0004-5114-8619
DOI / URL: https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v7/n1/1464
Como citar:
Robalino Peñaloza, D. A., Torres Pérez, J. S., Ulloa Moreno, C. A., & Calero Calero, S. R.
(2026). Evaluación del estrés térmico en estudiantes de soldadura del Instituto Superior
Tecnológico Martha Bucaram de Roldós. Código Científico Revista De Investigación, 7(1),
189–208.
Recibido: 28/04/2026 Aceptado: 27/05/2026 Publicado: 30/06/2026
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Resumen
Los estudiantes de soldadura del ISTMBR se exponen durante sus prácticas a calor, humedad,
radiación térmica y esfuerzo físico sostenido, condiciones que pueden alterar su bienestar,
concentración, precisión manual y calidad del cordón soldado. Por esta razón, la investigación
evaluó el estrés térmico mediante el índice WBGT y la estimación del consumo metabólico,
relacionando estos factores con el desempeño práctico y con los defectos visibles establecidos
en la norma AWS D1.1. El estudio aplicó un enfoque cuantitativo, descriptivo y correlacional,
con una muestra aleatoria de 30 estudiantes, registrando temperatura ambiente, humedad
relativa, temperatura de globo, bulbo húmedo, punto de rocío, consumo metabólico e
inspección visual de los cordones. Los resultados evidenciaron valores WBGT entre 24,7 °C y
28 °C, con niveles de riesgo bajo, medio y alto, además de un consumo metabólico medio de
481,5 W. Se identificó que, cuando aumentó el estrés térmico, disminuyó el rendimiento
práctico, se incrementó la fatiga y aparecieron más defectos como salpicaduras,
discontinuidades, porosidad e irregularidades. En consecuencia, se concluye que el control
térmico del área de soldadura es necesario para proteger la salud estudiantil y mejorar la calidad
técnica del proceso formativo.
Palabras clave: estrés térmico; índice WBGT; consumo metabólico; cordón de soldadura;
fatiga laboral.
Abstract
Welding students at ISTMBR are exposed during their practical training to heat, humidity,
thermal radiation, and sustained physical effort, conditions that may affect their well-being,
concentration, manual precision, and the quality of the welded bead. For this reason, the study
evaluated heat stress using the WBGT index and the estimation of metabolic rate, relating these
factors to practical performance and to visible defects established by the AWS D1.1 standard.
The study applied a quantitative, descriptive, and correlational approach, with a random sample
of 30 students, recording ambient temperature, relative humidity, globe temperature, wet-bulb
temperature, dew point, metabolic rate, and visual inspection of the weld beads. The results
showed WBGT values between 24.7 °C and 28 °C, with low, medium, and high-risk levels, as
well as an average metabolic rate of 481.5 W. It was identified that, as heat stress increased,
practical performance decreased, fatigue increased, and more defects appeared, such as spatter,
discontinuities, porosity, and irregularities. Consequently, it is concluded that thermal control
in the welding area is necessary to protect students’ health and improve the technical quality
of the training process.
Keywords: heat stress; WBGT index; metabolic rate; weld bead; occupational fatigue.
Resumo
Os alunos de soldadura do ISTMBR estão expostos, durante a sua formação prática, ao calor,
à humidade, à radiação térmica e a um esforço físico prolongado, condições que podem afetar
o seu bem-estar, concentração, precisão manual e a qualidade do cordão de soldadura. Por este
motivo, o estudo avaliou o stress térmico utilizando o índice WBGT e a estimativa da taxa
metabólica, relacionando estes fatores com o desempenho prático e com os defeitos visíveis
estabelecidos pela norma AWS D1.1. O estudo aplicou uma abordagem quantitativa, descritiva
e correlacional, com uma amostra aleatória de 30 alunos, registando a temperatura ambiente, a
humidade relativa, a temperatura do globo, a temperatura do bulbo húmido, o ponto de orvalho,
a taxa metabólica e a inspeção visual dos cordões de soldadura. Os resultados revelaram valores
de WBGT entre 24,7 °C e 28 °C, com níveis de risco baixo, médio e alto, bem como uma taxa
metabólica média de 481,5 W. Verificou-se que, à medida que o stress térmico aumentava, o
desempenho prático diminuía, a fadiga aumentava e surgiam mais defeitos, tais como salpicos,
descontinuidades, porosidade e irregularidades. Consequentemente, conclui-se que o controlo
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térmico na área de soldadura é necessário para proteger a saúde dos alunos e melhorar a
qualidade técnica do processo de formação.
Palavras-chave: estresse térmico; índice WBGT; taxa metabólica; cordão de soldadura; fadiga
ocupacional.
Introducción
En las tareas de soldadura efectuadas en el ISTMBR, los alumnos se encuentran sujetos
de manera continua al punto térmico que generan los equipos, los destellos y las elevadas
temperaturas del entorno de trabajo. Esta circunstancia puede causar dificultades corporales y
perjudicar el rendimiento de los que realizan dichas tareas, particularmente cuando no cuentan
con circunstancias apropiadas de aireación o regulación térmica.
El estrés térmico según Revueltas et al. (2023) se distingue como un riesgo significativo
en las labores vinculados con soldadura, pero en la institución nunca se ha efectuado un análisis
que posibilite saber si los alumnos laboran bajo circunstancias que pueden afectar su bienestar
o protección. Por ello, es posible presentar dificultades como agotamiento, deshidratación,
disminución de rendimiento e incrementar la probabilidad de accidentes o incidentes en la
práctica.
Por este motivo, se estima imprescindible examinar las condiciones térmicas actuales,
con el objetivo de detectar el grado de exposición al calor y establecer eventuales acciones que
contribuyan a salvaguardar el confort del alumnado.
Según Fontalvo y Martínez (2024)[CICV1.1] en su artículo titulado como “Evaluación
del nivel de estrés térmico por exposición en incendios estructurales en los Bomberos de
Girardot, Cundinamarca”, dicen que el estudio del estrés térmico, se basó en ensayos de
laboratorio para analizar variables climatológicas y equipos de protección personal. Los
resultados mediante un método mixto evidenciaron que el contenido calórico, representa una
amenaza sanitaria, para lo cual se plantearon sugerencias que permitan optimizar el bienestar
y protección de trabajo de las unidades de bomberos en Cundinamarca. De acuerdo con el
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objetivo general del estudio se pudo identificar que los índices de condición térmica en el
manejo de fuegos estructurales que se encuentran sometidos, los bomberos tienen
concentraciones elevadas de tensión térmica (estrés térmico) por lo cual constituyen un peligro
higiénico alto en relación con los empleados. Se determinó que los índices de estrés térmico
que se encuentran expuestos estos trabajadores son altos, de acuerdo con los estándares
técnicos de prevención (NTP 322), por lo tanto, pueden llegar a evidenciar múltiples afecciones
y perjuicios en la salud en caso de que no se toman las acciones de prevención y correctivas
necesarias.
Mientras que Osorio (2024)[CICV2.1] en su artículo titulado como “Relación entre
estrés térmico por calor y la salud de los trabajadores de una empresa metalmecánica”, dice
que se estudia la vinculación en relación con el estrés térmico por el grado térmico y el bienestar
de los empleados de la metalmecánica en 2021. Se empleó un enfoque aplicado, utilizando un
esquema no experimental en forma transversal. Los resultados indican que el 80% de las
personas trabajadoras de género masculino trabajaron por encima de 2 horas en situaciones que
comprendieron un 62% de niveles medio ambiente y un 24% de grados elevados de estrés
térmico.
El indicador WBGT en las áreas de manufactura (22.26) y administración (17.83) está
dentro de los márgenes legales definidos, pero hay una correlación fundamental entre las
situaciones del medio ambiente y la condición física, mental y social, con un indicador de Rho
de Spearman sobre 0.782 (p < 0.05). Las conclusiones abogan por la adopción de medidas
preventivas, tales como la instalación de zonas de hidratación y la rotación de horarios.
De igual manera Arias y Cárdenas (2024), en su artículo titulado como “Evaluación del
estrés térmico en los trabajadores de seguridad privada de Girardot Cundinamarca”, dicen que
el presente trabajo investigativo se enfoca en evaluar el estrés térmico en los departamentos de
vigilancia de una compañía de seguridad privada de "Girardot Cundinamarca", por los
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impactos que está teniendo el calentamiento global en las situaciones laborales y la ausencia
de monitoreos que están trayendo consecuencias sobre el bienestar de los trabajadores y la
minimización de la eficiencia por las elevadas temperaturas.
La investigación evaluó el estrés térmico y sus efectos en la salud de los trabajadores
mediante un enfoque cuantitativo de alcance explicativo. Para ello, se analizaron los datos
recolectados en dos puestos de trabajo de una empresa de seguridad privada, con el fin de
determinar la existencia de peligro higiénico. Incluyó la inspección de las actividades laborales,
la estimación del consumo metabólico y la medición del indicador de estrés térmico para
valorar el nivel de riesgo. Se evidenció peligro higiénico en los puestos revisados, lo que
permitió establecer acciones preventivas orientadas a reducir las posibles afectaciones en la
salud de los empleados.
El estrés térmico se caracteriza como la tensión interna provocada en un material debido
a variaciones térmicas, elongación o contracción limitada y gradientes de temperatura, que es
capaz de causar interrupciones tras procesos térmicos recurrentes, particularmente en
componentes dúctiles (Arias & Cárdenas, 2024).
Generalmente, el estrés causado por el calor es el resultado de una mezcla de factores,
tales como las altas temperaturas del entorno, la humedad, el ejercicio físico y la ingesta
excesiva de fluidos. Muchos elementos afectan la posibilidad que tiene el organismo humano
de conservar su temperatura interna en ciertos límites (Espitia et al., 2026).
La probabilidad de padecer estrés térmico aumenta debido a distintos factores de riesgo
que son: elementos medioambientales, exposición inmediata a la radiación solar, alta humedad
y temperatura elevada (Foster et al., 2020). Una amenaza significativa que representan el clima
cálido e intenso, la elevada humedad relativa y dicha insuficiente ventilación indica que estos
elementos obstaculizan notablemente los mecanismos naturales del cuerpo que permiten
eliminar calor al ambiente.
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La posibilidad de padecer un golpe de calor puede incrementarse con todos estos
factores y otros más (Torbat et al., 2024). La producción de calor, la temperatura sobre la piel,
la humedad relativa, el estado de humedad corporal, el aislamiento del vestuario, la temperatura
operativa y la velocidad del aire son los factores que determinan el balance térmico externo
(Arias & Cárdenas, 2024).
El índice WBGT, según Arciniegas et al. (2025), se emplea para definir las situaciones
de protección, definiendo un estándar que señala cuánto tiempo es seguro laborar al aire libre
cuando hay calor y humedad. Entender y saber dichas condiciones de protección le permitirá
evitar situaciones de emergencia vinculadas con el aumento de temperatura, como dolores
musculares, agotamiento debido al calor e insolación.
En términos de estrés térmico, González (2021), especifica que en relación con la salud,
se estima que un valor de WBGT mayor a 90 grados es el más riesgoso. Los datos que tenemos
que tomar para resguardarnos del estrés térmico varían significativamente si el valor de WBGT
oscila entre 80 y 90 grados.
Según Guerra et al. (2024), el consumo metabólico permite valorar la carga física y, al
mismo tiempo, es un indicador necesario para estimar la agresión térmica. El propósito de esta
NTP es mostrar diversas técnicas para calcular el consumo de energía, las cuales se
fundamentan en el reglamento UNE 8996 “Ergonomía del ambiente térmico".
La soldadura es el proceso de unir o fusionar componentes a través del calor y/o la
compresión, con el objetivo de que estos componentes constituyan un único elemento. En la
soldadura, la luz de arco generada mediante la electricidad originada por la fuente energética
es generalmente el origen del calor (Cueva, 2024). En términos generales, la soldadura se
clasifica en tres categorías: la soldadura fuerte/blanda, la por presión y la por fusión; cada una
de ellas incluye numerosos métodos de soldadura (Arévalo et al., 2024).
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Las operaciones de soldadura tienen una serie de peligros significativos de varias clases:
En relación con las fuentes de energía empleadas: Electricidad (electrocución, quemaduras,
etc.). Fuegos (como incendios, quemaduras y otros). Control de gases (incendios, explosiones,
quemaduras, etc.) (Vélez, 2025).
Para evaluar los riesgos de la soldadura, según Koirala et al. (2025), se deben considerar
el tipo y el material de soldadura, el gas y el electrodo o varilla utilizados, así como la
ubicación, otras tareas relacionadas con la soldadura, la aireación y las costumbres laborales
del soldador.
Un adecuado cordón de soldadura se muestra recto y va siguiendo la junta de conexión
sin deslizarse a los lados. Una soldadura de buena calidad tiene poco o ningún salpicón en su
superficie. Un cordón de soldadura correctamente ejecutado tendrá un ancho constante en toda
su longitud y no mostrará espacios vacíos (Salamanca et al., 2025).
La presente investigación tiene como finalidad evaluar el nivel de estrés térmico en los
estudiantes de soldadura del Instituto Superior Tecnológico Martha Bucaram de Roldós,
mediante la aplicación del índice WBGT, correspondiente a la Temperatura de Globo y Bulbo
Húmedo, y la estimación del consumo metabólico durante las prácticas formativas.
A partir de esta evaluación, se busca determinar las condiciones térmicas a las que se
encuentran expuestos los estudiantes, identificar la influencia del estrés térmico en su
rendimiento práctico durante la elaboración de cordones de soldadura y analizar la relación
existente entre dicha exposición y los defectos o irregularidades presentes en la calidad del
cordón soldado, considerando los criterios establecidos en la norma AWS D1.1.
Metodología
Los materiales que se utilizaron fueron el análisis acerca del estrés térmico en los
alumnos, se emplearon herramientas, así como instrumentos de medición de diferentes tipos,
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los cuales lograron obtener datos vinculados con los parámetros térmicos del área de trabajo.
Para ello se utilizó el medidor WBGT y aparatos para cuantificar la temperatura del ambiente,
la temperatura del globo, el nivel de temperatura del bulbo húmedo junto con la humedad
relativa.
Se emplearon durante las prácticas instrumentos relacionadas con el procedimiento de
soldadura y componentes de seguridad personal como caretas, guantes de seguridad, etc. Los
datos recogidos se organizaron y analizaron luego en cálculos en Microsoft Excel, en las cuales
se procedió a calcular el indicador WBGT, la tasa de metabolismo y el indicador de peso
corporal (IMC) correspondiente a los alumnos participantes.
Según el método a emplear fueron un enfoque cuantitativo, el cual fue empleado al
evaluar el estrés térmico y la influencia sobre la estabilidad del cordón soldado, usando como
indicadores el índice WBGT y el consumo metabólico.
El diseño de la investigación planteado fue el descriptivo y correlacional usado para
analizar la vinculación entre los parámetros térmicos y la calidad del empleo en soldadura.
La población de estudio estuvo conformada por los estudiantes matriculados en el área
de soldadura del Instituto Superior Tecnológico Martha Bucaram de Roldós durante el período
de ejecución de las prácticas, de los cuales se seleccionaron 30 participantes mediante muestreo
aleatorio simple, considerando su asistencia, disponibilidad y participación en actividades
prácticas bajo condiciones reales de trabajo.
Esta muestra se consideró adecuada porque permitió analizar a estudiantes expuestos a
tareas similares, con uso de los mismos equipos, tiempos de práctica comparables y
condiciones ambientales propias del taller de soldadura.
Para la recolección de datos se utilizó el índice de Temperatura de Globo y Bulbo
Húmedo, conocido como WBGT por sus siglas en inglés, con el fin de valorar la exposición al
calor mediante variables como temperatura ambiente, temperatura de globo, temperatura de
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bulbo húmedo y humedad relativa. Además, se estimó el consumo metabólico a partir del
registro de la frecuencia cardíaca, para determinar la carga física generada durante las
actividades de preparación, configuración, soldadura e inspección.
La calidad del cordón soldado se evaluó mediante inspección visual, tomando como
referencia la norma AWS D1.1, para identificar defectos superficiales, salpicaduras, porosidad,
discontinuidades e irregularidades. Finalmente, los datos fueron organizados en Microsoft
Excel y procesados mediante el software Statistical Package for the Social Sciences, conocido
como SPSS, aplicando estadística descriptiva y análisis correlacional para establecer la relación
entre estrés térmico, consumo metabólico, rendimiento práctico y defectos en los cordones de
soldadura.
Resultados
Es Los resultados se dieron mediante la valoración del grado del estrés térmico en
estudiantes de soldadura mediante el indicador WBGT y el consumo de sustancias metabólicas
en condiciones concretas laborales. Los factores evaluados que se dieron fueron el índice
WBGT en ℃, así como las temperaturas ambiente (TA), de globo (TG), de bulbo húmedo
(WET) y de punto de rocío (DP) en ℃, en una humedad relativa (RH) en %, en las diferentes
fechas que se dan desde el 10/05/2024 al 03/12/2024.
Tabla 1
Promedios de los factores ambientales y del indicador WBGT en el transcurso de las
operaciones de soldadura
Fecha
WBGT (℃)
RH (%)
TA (℃)
TG (℃)
WET (℃)
DP (℃)
10/05/2024
27.6
69.8
31.0
30.9
26.3
24.8
16/05/2024
26.8
70.6
30.0
30.0
25.5
24.0
24/07/2024
24.7
68.4
28.1
27.9
23.4
21.6
25/07/2024
25.6
62.7
29.9
29.3
24.1
22.0
03/12/2024
28.0
60.1
32.7
32.9
26.0
23.9
Promedio
26.54
66.32
30.34
30.2
25.06
23.26
Max.
28
70.6
32.7
32.9
26.3
24.8
Min.
24.7
60.1
28.1
27.9
23.4
21.6
Desviación Estándar
1.2322
4.1605
1.5055
1.6685
1.1218
1.2387
Nota: En la tabla están los promedios de los factores ambientales y del indicador WBGT empleados en las
operaciones de soldadura, repartidas en las distintas variables que son WBGT, RH, TA, TG, WET y DP (Autores,
2026).
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Los resultados alcanzados demostraron situaciones térmicas moderadas en el transcurso
de los trabajos de soldadura, con un WBGT medio de 26.54 °C y una temperatura máxima de
28 °C. El nivel de humedad relativa tuvo un valor medio de 66.32 %, aunque la temperatura
ambiente se elevó hasta 32.7 °C, reflejando un ambiente cálido causado por radiación térmica.
De igual forma, la reducida desviación estándar encontrada en las variables muestra estabilidad
durante las mediciones llevadas a cabo.
Tabla 2
Desglose de la tasa metabólica por tarea (ISO 8996)
Tarea
Tiempo
ciclo
M_post
M_mbros
M_trab
M_total
M × t
(min)
%
(W)
(W)
(W)
(W)
(W·min)
Preparación
13.20
18.5%
35
215
183.5
433.5
5,722.2
Configuración
18.83
26.4%
35
215
215.0
465.0
8,755.95
Soldadura
27.97
39.1%
35
250
250.0
535.0
14,963.95
Inspección
11.47
16.0%
35
215
183.5
433.5
4,972.25
Total
71.47
100%
—
—
—
---
34414.35
Nota: En la tabla está el desglose la de tasa metabólica dividida en diferentes columnas (Autores, 2026).
El análisis muestra que la tarea más exigente físicamente durante la operación
constituye la labor de soldadura, pues es la que muestra el mayor valor de metabolismo
completo y consumo de energía acumulado en el proceso. El ciclo completo también alcanza
una utilización metabólica total hasta 34414.35 W·min, lo cual posibilita medir la carga
corporal del empleado y definir estrategias ergonómicas con el fin de evitar fatiga y carga
excesiva muscular.
Por lo que la carga metabólica total es de:
𝐶𝑀 =
34414.35)𝑊 ∗ 𝑚𝑖𝑛
71.47)𝑚𝑖𝑛
= 481.5𝑊
Los índices WBGT definidos por las ISO 7243 son:
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Figura 1
Clasificación de riesgo por estrés térmico del índice WBGT
Nota: Adaptado de la norma ISO 7243 y del Acuerdo Ministerial MDT 2024-196 (Autores, 2026).
Figura 2
Conexión trabajo-descanso recomendada según las condiciones de estrés térmico y los
valores WBGT
Nota: Arciniegas et al. (2025)
Por lo que evaluación del riesgo térmico basados en datos obtenidos en la WBGT y el
consumo metabólico es:
Tabla 3
Evaluación de riesgo térmico por WBGT y consumo metabólico
Fecha de
exposición
WBGT
Consumo metabólico
Límite WBGT
Nivel de riesgo
(ºC)
(W)
(ºC)
10/05/2024
27.6
481.5
28
Alto
16/05/2024
26.8
481.5
28
Medio
24/07/2024
24.7
481.5
28
Bajo
25/07/2024
25.6
481.5
28
Bajo
03/12/2024
28.0
481.5
28
Alto
Nota: En la tabla está la valoración del riesgo térmico por WBGT, separadas en la columna de consumo
metabólico, Limites WBGT y el nivel de riesgo (Autores, 2026).
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En la tabla 3, se encontró que los alumnos de soldadura se encontraron expuestos a
grados de estrés térmico de bajo a alto, que tienen valores WBGT que oscilan entre 24.7 °C a
28 °C y una carga metabólica media de 481.5 W, evidenciando mayor peligro en jornadas con
temperaturas próximas al límite tolerable definido por la ISO 7243.
Para identificar el efecto del estrés térmico en el desempeño de los alumnos en el
transcurso de la cumplimiento práctico de cordones para soldadura es:
Tabla 4
Efecto de calor sobre el rendimiento práctico de los alumnos en la elaboración de cordones
para la soldadura
Fecha de
exposición
WBGT
Nivel de riesgo
Desempeño en la
práctica
Defectos hallados
(ºC)
10/05/2024
27.6
Alto
Bajo
Existencia de salpicaduras y moderadas
interrupciones
16/05/2024
26.8
Medio
Medio
Cordones regulares con pequeñas
imperfecciones
24/07/2024
24.7
Bajo
Alto
Cordones estables y estándar
25/07/2024
25.6
Bajo
Alto
Buenas estabilidades y acabados
homogéneos
03/12/2024
28.0
Alto
Bajo
Mayor número de fallos y menor
exactitud
Nota: En la tabla están los efectos de calor que se dan sobre el rendimiento práctico de los alumnos en la
elaboración de los cordones.
Los hallazgos demostraron que las características térmicas situadas en la zona de
soldadura ejercieron impacto sobre el rendimiento práctico de los alumnos en el transcurso del
proceso de fabricación de los cordones. En los días con niveles significativos del indicador
WBGT, se observaron dificultades más grandes en la realización de las prácticas, que se
reflejaron en imperfecciones, fallos y aparición de erosiones en los cordones. En contraste, en
el momento en que las condiciones térmicas resultaron más favorables, los alumnos lograron
crear cordones con una mejor continuidad, igualdad y acabado.
También se pudo comprobar que existe una vinculación entre el aumento de la tensión
térmica y la reducción de la eficiencia dentro de las tareas de soldadura. Las altas temperaturas,
sumadas al esfuerzo físico necesario para llevar a cabo la práctica, influyeron en la habilidad
de concentración y exactitud de los participantes, provocando alteraciones en el nivel de los
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cordones creados. En los escenarios donde el grado de peligro térmico fue reducido, el
rendimiento práctico demostró mejor rendimiento y mayor firmeza durante el proceso de unión.
En las prácticas realizadas con niveles más elevados de contacto con el calor, múltiples
estudiantes mostraron signos físicos asociados al estrés térmico, tales como agotamiento,
sudoración continua, desgaste corporal y problemas para conservar la concentración en el
trabajo que se estaba realizando. Estas condiciones afectaron la coordinación y precisión de los
movimientos en el momento de soldar, provocando un aumento de imperfecciones y una
disminución del nivel del empleo práctico realizado.
El desarrollo del estadístico descriptivo y la correlación de variables, se ejecutó en el
Software SPSS V.23, obteniendo los siguientes resultados:
Los códigos 1 cuando es bajo, 2 cuando da un valor medio, y 3 cuando es alto.
Tabla 5
Análisis estadísticos descriptivos
N
Mínimo
Máximo
Suma
Media
Desviación estándar
Riesgo
5
1
3
9
1.80
.837
Desempeño
5
1
3
9
1.80
.837
Defectos
5
1
3
9
1.80
.837
Fatiga
5
1
3
10
2.00
.707
N válido (por lista)
5
Nota: En la tabla está el análisis estadístico descriptivo, donde se determinó el mínimo, máximo la suma total, la
media y la desviación estándar en SPSS V2.3 (Autores, 2026).
Los resultados de la Tabla 5, mostraron una incertidumbre moderada entre las
inspecciones efectuadas. También se encontró que el aumento del riesgo térmico en las
operaciones de soldadura estuvo asociado con reducción del rendimiento práctico e incremento
de la fatiga junto con los desperfectos encontrados en los cordones fabricados por los alumnos.
Tabla 6
Correlación de variables
Riesgo
Desempeño
Defectos
Fatiga
Rho de
Spearman
Riesgo
Coeficiente de correlación
1.000
-.806
.750
.825
Sig. (bilateral)
.
.100
.144
.086
N
5
5
5
5
Desempeño
Coeficiente de correlación
-.806
1.000
-.806
-.471
Sig. (bilateral)
.100
.
.100
.423
N
5
5
5
5
Defectos
Coeficiente de correlación
.750
-.806
1.000
.471
Sig. (bilateral)
.144
.100
.
.423
N
5
5
5
5
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Fatiga
Coeficiente de correlación
.825
-.471
.471
1.000
Sig. (bilateral)
.086
.423
.423
.
N
5
5
5
5
Nota: En la tabla está el análisis correlacional elaborado en SPSS V.23 (Autores, 2026).
La evaluación correlacional de Spearman encontró que se observa una correlación
negativa significativa con respecto a la amenaza térmica y a la eficiencia práctica del alumnado
(Rho = -0.806), lo que quiere decir que la elevación del estrés térmico tiende a disminuir el
desempeño en el proceso de elaboración de los cordones de soldadura. También se encontró
una correlación positiva en relación con la amenaza térmica, los desperfectos o defectos (Rho
= 0.750) junto con la fragilidad o fatiga (Rho = 0.825), lo que demuestra que niveles más altos
de contacto con el calor promueven un incremento de las anomalías en los cordones y el
agotamiento físico en el transcurso de las operaciones de soldadura.
La evaluación de la relación entre el estrés térmico y los defectos o irregularidades
presentes en la calidad del cordón soldado según Norma AWS D1.1, se da de la siguiente
manera:
Tabla 7
Valoración de la vinculación del estrés térmico y los defectos del cordón según las AWS
D1.1
Fecha de
ejecución
WBGT
(℃)
Nivel de
estrés
térmico
Defectos
visualizadas
Clasificación
AWS D1.1
Número de
defectos
observados
Resultado de
evaluación
AWS D1.1
10/05/2024
27.6
Alto
Excesivas
salpicaduras,
interrupciones y
ligera socavación.
Discontinuidades
de superficie y
socavación.
4
Necesita ser
corregido.
16/05/2024
26.8
Medio
Pequeñas
imperfecciones y
una ligera
irregularidad en la
forma.
Superficie con
una ligera
irregularidad.
3
Aceptable con
observaciones.
24/07/2024
24.7
Bajo
Cordón uniforme
y estable, sin
saltos
significativos.
Cordón
aceptable de
acuerdo con
AWS D1.1
0
Aceptable
25/07/2024
25.6
Bajo
Poca salpicadura
en la superficie y
buena
uniformidad.
Mínima
discontinuidad
superficial
1
Aceptable
03/12/2024
28.0
Alto
Porosidad de
superficie,
disminución de
continuidad,
Porosidad y falta
de continuidad
del cordón.
3
Preliminarmente
rechazado.
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además de menor
exactitud.
Nota: En la tabla está la valoración que se da entre el estrés térmico y los defectos de los cordones según las AWS
D1.1 (Autores, 2026).
Los resultados recogidos hicieron posible demostrar que las características térmicas
durante los procedimientos de soldadura contribuyeron de manera directa en el rendimiento de
los cordones desarrollados por los alumnos. Las mayores imperfecciones superficiales, fallas
y defectos visibles que se observaron, se dieron una menor aprobación de los cordones,
conforme a las directrices de la norma AWS D1.1, cuando se registraron valores de WBGT
mayores. Por el contrario, bajo circunstancias térmicas más rígidas los cordones mostraron
mejor homogeneidad y menor número de imperfecciones. Esto indica que el incremento del
estrés térmico influye en el rendimiento efectivo y propicio, de la generación de imperfecciones
en el transcurso del procedimiento de soldadura.
Discusión
Los resultados de esta investigación muestran que los alumnos soldadores del ISTMBR
están sujetos a niveles de tensión térmica que cambiaron de bajo a alto, llegando a valores de
WBGT de hasta 28 °C, lo que afectó de forma directa el desempeño práctico y el estado del
cordón soldado. Estos resultados coinciden con lo mencionado por Vélez (2025) que afirma,
que los procesos de soldadura constituyen un ambiente de elevado riesgo térmico, por la
exposición permanente a la radiación solar, las chispas y las altas temperaturas, lo que influye
en el bienestar corporal y mental de las personas expuestas.
Las condiciones térmicas de la investigación en niveles térmicos ambiente, así como la
humedad relativa, presentaban situaciones negativas para un buen desempeño del alumnado.
Estos resultados coinciden con lo indicado por Yánez et al. (2025),quienes proponen que el
estrés térmico consiste en la combinación de altas temperaturas, humedad y una actividad física
constante que dificulta la habilidad del entorno para mantener el equilibrio térmico interno.
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Esto justifica que los alumnos presentaran síntomas como desgaste, deshidratación excesiva y
menor rendimiento en el transcurso de las actividades de soldadura.
La presente investigación demostró que, al aumentar el nivel de peligro térmico, el
rendimiento práctico se redujo significativamente, presentando más anomalías en las uniones
de soldadura. Concordando con lo estipulado por Perlaza (2023), quien afirma que la humedad
relativa alta y la falta de ventilación, obstaculizan la eliminación del calor corporal, elevando
el riesgo de agotamiento térmico y de errores operacionales.
Respecto a la carga física laboral, la evaluación metabólica determinó que el trabajo de
mayor necesidad energética; correspondió a la etapa de soldadura, donde la alta demanda física
que tuvieron los estudiantes, elevó la generación de energía corporal y ayudó a que se fatigaran
más. Estos resultados se ajustan a la investigación efectuada por Medina y Díaz (2024), que
afirman que el consumo metabólico es un indicador clave para valorar la carga física y predecir
el riesgo térmico en entornos industriales.
Por otra parte, la conducta del índice WBGT verificado en este estudio coincide con lo
mencionado por Tello (2025), quien concluye que el indicador WBGT permite establecer la
duración adecuada durante la exposición al calor y evitar afecciones asociadas a altas
temperaturas. Los índices cercanos al límite permisible, hallados en múltiples jornadas de
práctica, indican que los alumnos estuvieron expuestos a condiciones térmicas que, de no
tomarse medidas preventivas apropiadas, pueden impactar su salud y protección.
Los defectos detectados en las uniones de soldadura igualmente están relacionados con
las afirmaciones realizadas por Guerra et al. (2024), quienes señalan que las circunstancias
ambientales, así como el entorno de trabajo, tienen una influencia directa en relación con la
eficiencia del procedimiento de soldadura. En este estudio se detectaron, que durante las
jornadas con más exposición térmica, produjeron, imperfecciones superficiales, salpicaduras,
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erosiones y porosidades, lo que evidencia que la temperatura alta afecta la exactitud y firmeza
del operador en el transcurso de la realización del cordón.
Los hallazgos demostraron que, bajo restricciones de reducido estrés térmico, los
alumnos consiguieron cordones más uniformes y firmes, en tanto que en condiciones térmicas
elevadas incrementaron las imperfecciones y se redujo la aceptación de los cordones según la
norma AWS D1.1. Estos resultados están alineados por Torbat et al. (2024), que señalan que
un cordón de soldadura de alta calidad, debe mostrar homogeneidad, continuidad y mínima
cantidad de imperfecciones visibles.
Por otro lado, Salamanca et al. (2025) indica que los niveles elevados del indicador
WBGT son un riesgo importante para la salud en el trabajo, sobre todo cuando las operaciones
implican un esfuerzo físico sostenido. Esto se enlaza con los hallazgos, donde los alumnos
sometidos a elevados niveles térmicos mostraron mayor agotamiento y minimización del
rendimiento práctico en las jornadas de soldadura.
Por último, aunque los resultados permitieron detectar una relación significativa dentro
del estrés térmico y el rendimiento del desempeño práctico en soldadura, la investigación
mostró algunas restricciones vinculadas al volumen de la muestra y la cantidad de jornadas
evaluadas. No obstante, la investigación ofrece evidencia importante sobre la exigencia de
adoptar acciones de prevención térmica, contar con mecanismos de ventilación apropiados,
tomar pausas activas e hidratarse constantemente en los entornos de formación técnica,
vinculados a procesos de soldadura.
Conclusión
Se concluyó que los alumnos de soldadura del ISTMBR eran expuestos a grados de
estrés térmico que oscilaron desde bajo hasta alto, con valores de WBGT hasta de 28 °C y una
carga metabólica media de 481.5 W. Dichas condiciones afectaron significativamente en la
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calidad de las uniones de soldadura, observándose un incremento de fallas y anomalías en el
momento en que el grado de exposición térmica se incrementó.
Se señaló que las situaciones térmicas actuales en el lugar de soldadura provocaron
niveles de estrés térmico, que van de reducido, moderado y elevado, según los resultados
obtenidos a través del indicador WBGT y el estudio del consumo de metabólico. Los hallazgos
demostraron que los períodos con elevada temperatura y humedad relativa aumentaron el
peligro térmico en los alumnos en el transcurso de las prácticas de soldadura.
Se constató que el incremento del estrés térmico influyó de forma negativa la eficiencia
práctica de los alumnos, causando fatiga, menor concentración y exactitud en el proceso de
elaboración de las uniones de soldadura. En los días con elevados índices de WBGT se
detectaron más complicaciones en la realización de las actividades y menor excelencia en los
acabados efectuados.
Se encontró una vinculación clara entre la tensión térmica y la formación de anomalías
sobre la soldadura valorados según la normativa AWS D1.1. Altos niveles de exposición
térmica se encontraron relacionados con erosiones, imperfecciones, cortes y fracturas; en tanto
que los cordones en condiciones térmicas mejoradas, mostraron mejor homogeneidad,
continuidad y conformidad según norma técnica.
Los análisis estadísticos utilizando el indicador Rho de Spearman mostraron una
relación negativa en relación con la amenaza térmica y el rendimiento laboral de los alumnos,
al igual que una relación favorable entre el riesgo térmico, la agotamiento y los desperfectos
observados en las uniones de soldadura. Esto nos demuestra que igualmente la elevación del
nivel de temperatura como la carga corporal, impactan tanto el confort del alumno como el
rendimiento de la labor realizada.
Por último, el estudio demostró la relevancia de gestionar las condiciones climáticas en
las aulas de soldadura a través de equipos de ventilación apropiados, pausas activas,
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refrescamiento continua y vigilancia constante del indicador WBGT, con el fin de disminuir
las repercusiones de la presión térmica y optimizar la eficiencia y |la calidad de los
procedimientos de soldadura en los alumnos del ISTMBR.
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