Manual De Soldadura Especiales
Páginas: 23 (5531 palabras)
Publicado: 6 de octubre de 2011
Universidad Nacional del Comahue Facultad de Ingeniería
ESTUDIOS DE LOS CILCOS TERMICOS EN SOLDADURA
Lic. Silvia Silvestri Ing.: Monica Zalazar
Cuaderno de Facultad Nº 04 /99 NEUQUEN, 1 DE AGOSTO DE 1999
ESTUDIO DE LOS CICLOS TERMICOS EN SOLDADURAS
CICLO TERMICO DE LA SOLDADURA
El estudio de los ciclos térmicos en soldadura es un tema lo suficientemente complejo como para que seevaluen distintos enfoques, estos son por ejemplo: - utilizar ecuaciones térmicas que permitan establecer una distancia característica, compararla con mediciones in situ, obtener regresiones para analizar la coherencia de los valores, todo esto suponiendo una cantidad importante de simplificaciones, - otro enfoque más atractivo es desde el punto de vista de microestructura analizando lasecuaciones de difusión y transformaciones de fases que permitan determinar la distancia entre las isotermas, por supuesto que este último requiere del manejo de informacion distinta al previo. Para modelar ciclos térmicos se utiliza el métodos de elementos finitos (MEF). Cabe destacar la importante cantidad de bibliografia disponible acerca de estudios realizados sobre ciclos térmicos en soldaduras. Eneste resumen presentamos una revisión bilbliográfica acerca del tema, resultados parciales sobre ecuaciones que se adecuan a nuestros estudios y por último algunas mediciones experimentales efectuadas.
OBJETIVO La soldadura por arco eléctrico es un proceso en el cuál una muy intensa fuente de calor en movimiento es aplicada sobre la superficie de trabajo. Puede resultar sumamente interesantepredecir la forma de los gradientes de temperatura que genera en el metal base (MB) esta fuente de calor, para entender fenómenos tales como: el ancho y la profundidad de penetración, los cambios microestructurales que se producen en la zona afectada por calor del metal base, las tensiones residuales que se generan así como la realización de predicciones sobre posibles problemas de fisuración de lajunta, todos ellos en función de un determinado calor aportado ó “heat input”. El objetivo del apunte obtener un modelo analitico simplificado pero que considere las distintas microestructuras que se generan en la zona afectada por calor en función de isotermas características. Para lograr esto se disponen de las siguientes herramientas: Por un lado la adquisición de parámetros de soldadura,sobre lo que se han hecho algunas experiencias que se decribiran. Por otro un buen conocimiento de las tranformaciones en estado sólido. Estas han sido de gran utilidad para entender su influencia en la penetración ancho de los cordones así como los distintos cambios microestructurales que se pueden obtener en el metal base. INTRODUCCION
y
Silvia Silvestri, Mónica Zalazar
2
ESTUDIO DELOS CICLOS TERMICOS EN SOLDADURAS
El proceso de soldadura por arco eléctrico por ser una operación totalmente localizada, tiene algunas características de las técnicas de fusión y otras del tratamiento térmico convencional, esto se debe a que presenta una zona de material totalmente fundido y otra en la cual el material ha sufrido un calentamiento. Este proceso ocurre en tiempos muy cortos y conuna variación de temperaturas extremas que van desde la fusión hasta aquellas que no afectan la estructura del metal base. La figura 1 representa esquemáticamente estas regiones. Como consecuencia de esto se originan velocidades de enfriamiento variables y muy rápidas dentro de cada zona.
zona fundida fusión parcial
metal base no afectado
zona de transfor mación
zona detransformación
zona sobrecalentada
Figura 1
La distribución de temperatura y la velocidad de enfriamiento en cada zona del cordón y sus adyacencias está influenciada por: el aporte de energía, el diámetro del electrodo, la temperatura inicial o de precalentamiento T 0, la geometría de la junta, las características térmicas del material, condiciones particulares de enfriamiento.
La velocidad de...
ESTUDIOS DE LOS CILCOS TERMICOS EN SOLDADURA
Lic. Silvia Silvestri Ing.: Monica Zalazar
Cuaderno de Facultad Nº 04 /99 NEUQUEN, 1 DE AGOSTO DE 1999
ESTUDIO DE LOS CICLOS TERMICOS EN SOLDADURAS
CICLO TERMICO DE LA SOLDADURA
El estudio de los ciclos térmicos en soldadura es un tema lo suficientemente complejo como para que seevaluen distintos enfoques, estos son por ejemplo: - utilizar ecuaciones térmicas que permitan establecer una distancia característica, compararla con mediciones in situ, obtener regresiones para analizar la coherencia de los valores, todo esto suponiendo una cantidad importante de simplificaciones, - otro enfoque más atractivo es desde el punto de vista de microestructura analizando lasecuaciones de difusión y transformaciones de fases que permitan determinar la distancia entre las isotermas, por supuesto que este último requiere del manejo de informacion distinta al previo. Para modelar ciclos térmicos se utiliza el métodos de elementos finitos (MEF). Cabe destacar la importante cantidad de bibliografia disponible acerca de estudios realizados sobre ciclos térmicos en soldaduras. Eneste resumen presentamos una revisión bilbliográfica acerca del tema, resultados parciales sobre ecuaciones que se adecuan a nuestros estudios y por último algunas mediciones experimentales efectuadas.
OBJETIVO La soldadura por arco eléctrico es un proceso en el cuál una muy intensa fuente de calor en movimiento es aplicada sobre la superficie de trabajo. Puede resultar sumamente interesantepredecir la forma de los gradientes de temperatura que genera en el metal base (MB) esta fuente de calor, para entender fenómenos tales como: el ancho y la profundidad de penetración, los cambios microestructurales que se producen en la zona afectada por calor del metal base, las tensiones residuales que se generan así como la realización de predicciones sobre posibles problemas de fisuración de lajunta, todos ellos en función de un determinado calor aportado ó “heat input”. El objetivo del apunte obtener un modelo analitico simplificado pero que considere las distintas microestructuras que se generan en la zona afectada por calor en función de isotermas características. Para lograr esto se disponen de las siguientes herramientas: Por un lado la adquisición de parámetros de soldadura,sobre lo que se han hecho algunas experiencias que se decribiran. Por otro un buen conocimiento de las tranformaciones en estado sólido. Estas han sido de gran utilidad para entender su influencia en la penetración ancho de los cordones así como los distintos cambios microestructurales que se pueden obtener en el metal base. INTRODUCCION
y
Silvia Silvestri, Mónica Zalazar
2
ESTUDIO DELOS CICLOS TERMICOS EN SOLDADURAS
El proceso de soldadura por arco eléctrico por ser una operación totalmente localizada, tiene algunas características de las técnicas de fusión y otras del tratamiento térmico convencional, esto se debe a que presenta una zona de material totalmente fundido y otra en la cual el material ha sufrido un calentamiento. Este proceso ocurre en tiempos muy cortos y conuna variación de temperaturas extremas que van desde la fusión hasta aquellas que no afectan la estructura del metal base. La figura 1 representa esquemáticamente estas regiones. Como consecuencia de esto se originan velocidades de enfriamiento variables y muy rápidas dentro de cada zona.
zona fundida fusión parcial
metal base no afectado
zona de transfor mación
zona detransformación
zona sobrecalentada
Figura 1
La distribución de temperatura y la velocidad de enfriamiento en cada zona del cordón y sus adyacencias está influenciada por: el aporte de energía, el diámetro del electrodo, la temperatura inicial o de precalentamiento T 0, la geometría de la junta, las características térmicas del material, condiciones particulares de enfriamiento.
La velocidad de...
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