Extensometros

2do Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales – Posadas – Misiones, 16 - 17 Octubre 2008.

DESARROLLO DE METODOLOGÍAS EXPERIMENTALES PARA LA
DETECCIÓN Y MONITOREO DE LA PROPAGACIÓN SUBCRÍTICA DE
FISURAS SUPERFICIALES
Leandro Jaureguizahar (1)
(1)

Director: Mirco Chapetti
Grupo de Mecánica Experimental (MEX). División Soldadura y Fractomecánica
INTEMA(CONICET – UNMdP)
J.B. Justo 4302, (B7608FDQ) Mar del Plata, Argentina
Email: ljaureguizahar@fi.mdp.edu.ar

TÓPICO: FRACTURA, FATIGA Y ANÁLISIS DE FALLAS
RESUMEN
Para la evaluación de la acumulación de daño producido por fatiga se hace necesario detectar y
cuantificar la velocidad de propagación de fisuras desde longitudes muy pequeñas. En el caso de fatiga de
altos ciclos, caracterizada porlas bajas tensiones aplicadas y un número de ciclos totales ≥ 105, este
método requeriría de inspecciones periódicas de fisuras con dimensiones por debajo del umbral de
detección de los métodos actualmente disponibles. Debido a esto es muy importante realizar trabajos de
investigación para desarrollar metodologías que permitan predecir el daño producido por fatiga de altos
ciclos de formatemprana. Esto implica analizar y tratar con el proceso de iniciación y propagación
temprana de fisuras cortas. En el marco de ese trabajo se desarrolla un método experimental para la
detección y monitoreo de la propagación subcrítica de fisuras superficiales tridimensionales comprendidas
en el rango de fisuras cortas y con iniciación en talones de uniones soldadas. Para el desarrollo de estemétodo se utiliza una máquina de fatiga blanda, (Walking Beam), encargada de aplicar el esfuerzo cíclico a
la unión bajo estudio y la medición de la longitud de fisura a través de un método de extensometria eléctrica
con adquisición de datos y análisis por medio de software dedicado.
Palabras claves: Fatiga de Uniones Soldadas, Fisuras Cortas, Medición por Extensometría
INTRODUCCIÓN
La fatigamecánica de los materiales puede ser categorizada en una serie de fenómenos discretos que
comprenden: 1) daño cíclico inicial, 2) creación de fallas de tamaño microscópico y que comprende la
iniciación de microfisuras, 3) coalescencia de estas microfisuras hasta formar una falla de tamaño ingenieríl,
(crecimiento de microfisuras), 4) propagación macroscópica de la falla, (crecimiento demacrofisuras), 5)
falla final del componente o inestabilidad del mismo [1].
Las tres primeras etapas se consideran como la iniciación de macrofisuras e implican la formación de
una fisura de tamaño detectable por los métodos disponibles.
En el caso de fatiga de altos ciclos, la cual esta caracterizada por las bajas tensiones aplicadas y el alto
número de ciclos totales ≥ 105 la detección de fisuras contamaños inferiores a los detectables por los medios
existentes requeriría de inspecciones periódicas con el costo económico asociado.
Como objetivo de este trabajo se propone el desarrollo de una metodología experimental que permita
la detección y monitoreo de fisuras generadas a partir de talones de soldadura y con longitudes inferiores a
las consideradas como ingenieriles, permitiendo elanálisis del período completo de propagación de fisuras
por fatiga de altos ciclos asociado a la vida total a fatiga de una unión soldada.

Jaureguizahar Leandro
FATIGA DE UNIONES SOLDADAS
En general, las fisuras generadas por fatiga se inician en la superficie, en regiones con alta
concentración de tensiones generadas por discontinuidades geométricas o por tensiones residuales que sonresultado del proceso de fabricación y/o la geometría presente. En una unión soldada están presentes ambos
elementos, la discontinuidad geométrica está dada por el acuerdo entre la placa base y el talón de soldadura y
las tensiones residuales están presentes debido al proceso de calentamiento brusco y enfriamiento posterior
propio del proceso. También deben considerarse los defectos existentes en...