casos de estudio
Páginas: 5 (1155 palabras)
Publicado: 17 de noviembre de 2014
Realizando el análisis del proceso que se utiliza durante la fabricación de los tubos en acero inoxidable se tiene lo siguiente:
Problema: Al realizar el proceso de fabricación de los tubos, los operarios utilizan diferentes parámetros energéticos en la operación, por tal motivo se presenta variación en las propiedades de los productos de un mismo tipo (clase de acero, diámetro y espesor deltubo).
Para analizar las condiciones de operación en esa etapa se tiene la siguiente ecuación:
Donde:
Q= Aporte térmico (J/mm)
V= velocidad de desplazamiento de la fuente de calor (mm/s)
P= potencia suministrada (W)
E= voltaje (v)
I= intensidad de la corriente (A)
Para realizar la unión de los aceros disimiles es necesario conocer las propiedades de cada uno de los aceros a soldar,para esto se tiene:
Metalurgia de aceros inoxidables austeniticos (AISI 304):
Son aceros con estructura austenitica y no magnéticos que no se pueden endurecer para formar martensita por temple. Son más fáciles de soldar que los aceros ferriticos. Se presenta precipitación de carburos lo cual produce una disminución en la capacidad de inoxidabilidad lo cual origina la corrosión intercristalina.Metalurgia de aceros ferriticos (AISI 409L):
Son aceros con estructura ferritica a cualquier temperatura y no presentan transformación martensitica por lo que no puede endurecerse por tratamiento térmico. Prácticamente solo puede endurecerse por tratamiento térmico. Contienen un porcentaje de cr entre 11.5 y 30% como principal elemento de aleación y un contenido de carbono controlado en losmás bajos niveles posibles.
Tienen buena ductilidad además de que presentan crecimiento de grano al ser sometidos a un calentamiento.
Teniendo esto como base se puede deducir que el proceso falla debido a que los operarios utilizan diferentes condiciones de voltaje, amperaje y velocidad de formado.
Para analizar que sucede durante el proceso es necesario tener unos parámetros a seguir:Velocidad de formado del tubo constante
Variación en el espesor del material es del orden de milésimas de pulgadas por lo cual no afecta las condiciones de operación, por tal motivo se considera el espesor constante.
Separación entre el electrodo y el metal base no mayor a 1.5 veces el voltaje suministrado
Para verificar los problemas que presentan las tuberías ya fabricadas es de vitalimportancia realizar una inspección para detectar características y posibles fallas en las soldaduras (grietas, porosidades y fracturas).
Pruebas mecánicas:
a. Expansión
b. Abocinado
c. Aplastamiento
Pruebas metalografías:
a. Macrografico
b. Micrográfico
De acuerdo a la ecuación 1 que se dedujo inicialmente se tiene que si se aumenta la velocidad de formado para obtener mayoreficiencia en la empresa, se disminuye el valor del aporte térmico. Mientras que a mayor velocidad de formado mayor cantidad de energía se genera.
Para corregir esto es necesario contar con otra ecuación para obtener el aporte térmico modificado con respecto al aumento de la velocidad:
Donde:
Qm= Aporte térmico modificado
Qo= Aporte térmico original
Vf= Velocidad final de soldado
Vo=Velocidad inicial de soldado
De acuerdo a las condiciones hechas el aumento del aporte térmico solo puede realizarse aumentando la intensidad de la corriente.
El voltaje permanece constante debido a que la separación del electrodo y el metal base permanece igual.
Para mejorar el proceso lo que se busca es aumentar la penetración y reducir la zona afectada por el calor, así como el ancho delcordón de soldadura, ya que mientras menores sean estas dos variables se podrán obtener mejores propiedades mecánicas.
El proceso que se rige mejor a los parámetros citados anteriormente es el GTAW debido a que genera mejores condiciones de penetración, además de generar mayor limpieza en los cordones que permite dejarlos libres de defectos que puedan afectar sus propiedades mecánicas. El...
Realizando el análisis del proceso que se utiliza durante la fabricación de los tubos en acero inoxidable se tiene lo siguiente:
Problema: Al realizar el proceso de fabricación de los tubos, los operarios utilizan diferentes parámetros energéticos en la operación, por tal motivo se presenta variación en las propiedades de los productos de un mismo tipo (clase de acero, diámetro y espesor deltubo).
Para analizar las condiciones de operación en esa etapa se tiene la siguiente ecuación:
Donde:
Q= Aporte térmico (J/mm)
V= velocidad de desplazamiento de la fuente de calor (mm/s)
P= potencia suministrada (W)
E= voltaje (v)
I= intensidad de la corriente (A)
Para realizar la unión de los aceros disimiles es necesario conocer las propiedades de cada uno de los aceros a soldar,para esto se tiene:
Metalurgia de aceros inoxidables austeniticos (AISI 304):
Son aceros con estructura austenitica y no magnéticos que no se pueden endurecer para formar martensita por temple. Son más fáciles de soldar que los aceros ferriticos. Se presenta precipitación de carburos lo cual produce una disminución en la capacidad de inoxidabilidad lo cual origina la corrosión intercristalina.Metalurgia de aceros ferriticos (AISI 409L):
Son aceros con estructura ferritica a cualquier temperatura y no presentan transformación martensitica por lo que no puede endurecerse por tratamiento térmico. Prácticamente solo puede endurecerse por tratamiento térmico. Contienen un porcentaje de cr entre 11.5 y 30% como principal elemento de aleación y un contenido de carbono controlado en losmás bajos niveles posibles.
Tienen buena ductilidad además de que presentan crecimiento de grano al ser sometidos a un calentamiento.
Teniendo esto como base se puede deducir que el proceso falla debido a que los operarios utilizan diferentes condiciones de voltaje, amperaje y velocidad de formado.
Para analizar que sucede durante el proceso es necesario tener unos parámetros a seguir:Velocidad de formado del tubo constante
Variación en el espesor del material es del orden de milésimas de pulgadas por lo cual no afecta las condiciones de operación, por tal motivo se considera el espesor constante.
Separación entre el electrodo y el metal base no mayor a 1.5 veces el voltaje suministrado
Para verificar los problemas que presentan las tuberías ya fabricadas es de vitalimportancia realizar una inspección para detectar características y posibles fallas en las soldaduras (grietas, porosidades y fracturas).
Pruebas mecánicas:
a. Expansión
b. Abocinado
c. Aplastamiento
Pruebas metalografías:
a. Macrografico
b. Micrográfico
De acuerdo a la ecuación 1 que se dedujo inicialmente se tiene que si se aumenta la velocidad de formado para obtener mayoreficiencia en la empresa, se disminuye el valor del aporte térmico. Mientras que a mayor velocidad de formado mayor cantidad de energía se genera.
Para corregir esto es necesario contar con otra ecuación para obtener el aporte térmico modificado con respecto al aumento de la velocidad:
Donde:
Qm= Aporte térmico modificado
Qo= Aporte térmico original
Vf= Velocidad final de soldado
Vo=Velocidad inicial de soldado
De acuerdo a las condiciones hechas el aumento del aporte térmico solo puede realizarse aumentando la intensidad de la corriente.
El voltaje permanece constante debido a que la separación del electrodo y el metal base permanece igual.
Para mejorar el proceso lo que se busca es aumentar la penetración y reducir la zona afectada por el calor, así como el ancho delcordón de soldadura, ya que mientras menores sean estas dos variables se podrán obtener mejores propiedades mecánicas.
El proceso que se rige mejor a los parámetros citados anteriormente es el GTAW debido a que genera mejores condiciones de penetración, además de generar mayor limpieza en los cordones que permite dejarlos libres de defectos que puedan afectar sus propiedades mecánicas. El...
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