anteproyecto de grado




UNIVERSIDAD LIBRE DE COLOMBIA
INSTITUTO DE POSGRADOS
FACULTAD DE INGENIERÍA

ESPECIALIZACIÓN DE SOLDADURA


AVANCE PROYECTO DE GRADO “MODELAMIENTO MATEMÁTICO DEL CALOR DE ENTREDA EN MATERIAL BASE ASTM 36 CON PROCESO SMAW”




WILLDER GUSTAVO MOJICA BUSTOS

PRESENTADO A:
INSTITUTO DE POSGRADOS




BOGOTÁ D.C. SEPTIEMBRE DE 2013



1. TITULO:
DETERMINAR UN MODELOMATEMÁTICO DEL CALOR DE ENTRADA EN UN MATERIAL BASE ASTM 36 CON EL PROCESO SMAW

2. OBJETIVOS:

2.1. OBJETIVO GENERAL: Determinar un modelo matemático del calor de entrada en un material base ASTM 36 con el proceso SMAW

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Plantear las curvas de transferencia de calor de entrada en el material base ASTM A 36 para espesores de 1/8”, 3/16” 1/4” y proponer lasecuaciones que describa el comportamiento de las mismas.
Determinar el modelo matemático que mejor describa el comportamiento de transferencia de calor específicamente para este caso soportándola en las ecuaciones previamente obtenidas.
Validar experimentalmente el modelamiento matemático mediante el levantamiento de un perfil de durezas

3. DESCRIPCION DEL PROBLEMA:

Debido a la pocainformación libre que se encuentran en el medio acerca del comportamiento del material base en cuento a sus afectaciones térmicas en el proceso SMAW surge la necesidad de crear una base teórica mediante el desarrollo de modelos matemáticos que permitan comprender comportamientos físico-químicos, mecánicos y térmicos de productos soldados, de manera que ayuden a controlar, modificar o limitar lasvariables que intervienen en un proceso de soldadura mediante el desarrollo de nuevas tecnologías limitando así el área de desconocimiento en cuanto al comportamiento de las mismas con tal de garantizar un producto soldado de calidad.



4. JUSTIFICACION:

El proyecto de determinar un modelo matemático de transferencia de calor de entrada al material base específicamente en el proceso SMAW realizacon el fin de hacer un aporte científico experimental al campo de la soldadura y que preste información de manera libre, para lograr comprender los comportamiento térmicos en dicho material una vez aplicado el proceso, ya que estos determinan en gran parte el comportamiento mecánico de un producto soldado en su vida útil.
Este desarrollo podrá servir como apoyo teórico a la creación detecnologías sinérgicas de tal manera que puedan limitar o ejercer el control de las variables de un proceso de soldadura y que afecten térmicamente el material base en el proceso mencionado. La selección del proceso SMAW es debido a que es un proceso es de uso convencional y tiene gran aplicación en la industrial por las ventajas que ofrece


5. ANTECEDENTES:

Mathematical modeling and experimentalvalidation of gas metal arc welding of aluminum alloys

Tanto el modelado matemático y experimentos se han realizado con GMAW y aleaciones de aluminio. Las formas de soldadura transitorias, distribuciones de temperatura y las velocidades se calcularon mediante un modelo numérico tridimensional. Se obtuvieron la forma final del cordón de soldadura y las dimensiones y la temperatura pico en lazona afectada por el calor (HAZ). Las caracterizaciones metalúrgicas incluyendo microscopía y microdureza Knoop las mediciones se realizaron en muestras experimentales.

El efecto combinado de una serie de intrusiones de gotas y la fuerza hidrostática causada al nivel del líquido en el extremo posterior de charco de soldadura puede variar periódicamente para formar de ondulaciones del cordón desoldadura .Solo la alta temperatura de pico cerca de la línea de fusión causó el reblandecimiento HAZ. La falta de penetración de la soldadura en frío es debido a la falta de precalentamiento por el arco de soldadura. Se proponen tres técnicas para aumentar la entrada de energía en la etapa inicial de la soldadura y mejorar la penetración de la soldadura fría. La formación de cráteres al final...