Tensinones Y Deformaciones De Soldeo
Páginas: 43 (10705 palabras)
Publicado: 31 de mayo de 2012
TENSIONES Y DEFORMACIONES DE SOLDEO I
Objetivo:
Entender los fundamentos de los factores que influyen sobre las contracciones de la soldadura y las deformaciones en las construcciones soldadas, así como la medición y disminución de sus efectos.
Alcance:
1. Factores que influyen sobre las tensiones y deformaciones de soldeo.
2. Propiedades térmicas de los materiales.
3. Origende las tensiones residuales y la deformación.
4. Magnitud de las tensiones por las contracciones longitudinal y transversal.
5. Relación entre el aporte de calor, las tensiones de contracción y la deformación.
6. Métodos de medición de la tensión residual.
7. Técnicas de secuencia de soldeo.
8. Efectos de las tensiones residuales en el comportamiento de la estructura en servicio.9. Métodos de reducir las tensiones residuales o deformación.
10. Ejemplos de control de la deformación.
Resultados esperados:
1. Explicar el origen, los factores que influyen, la magnitud de la tensión residual, y la deformación en las construcciones soldadas.
2. Predecir cualitativamente la contracción y la deformación, tanto en las uniones soldadas como en estructuras y encomponentes soldados.
3. Hacer procedimientos detallados para minimizar la deformación y la tensión.
4. Explicar cómo las tensiones residuales pueden afectar al comportamiento de una estructura en servicio.
1.- Factores que influyen sobre las tensiones y deformaciones de soldeo.
Distribución del calor en la zona soldada:
Durante el soldeo el material base es calentado por el aportetérmico del proceso de soldeo. La figura 1 representa la distribución del calor tanto en el metal base como el calor irradiado al ambiente. Los niveles de temperatura se distribuyen uniformemente por todo el material, desde el punto de fusión alcanzado en el lugar donde se está soldando, hasta la temperatura inicial en las zonas no afectadas por el calor.
Fig. 1.- Representaciónde la distribución de la energía del aporte térmico, el calor es parcialmente absorbido en el material y parcialmente irradiado al medioambiente.
Estos niveles se llaman isotermas y tienen idealmente la forma de elipses, cada elipse representa la línea que une todos los puntos que tienen la misma temperatura en un determinado momento. La forma y el tamaño de estas isotermas dependen de laconductividad térmica del material base y de la velocidad de soldeo, este último factor depende también de cada proceso de soldeo.
Fig. 2.- Isotermas de soldeo, la forma alargada se debe a la velocidad de avance del medio energético.
Cuanto mayor es la velocidad de soldeo, las isotermas se tornan mas alargadas. Cada punto de sector afectado por elcalor del medio energético de la soldadura experimenta un incremento y una disminución de temperatura. Los puntos más cercanos a la unión son los que alcanzan las mas altas temperaturas.
Sin duda alguna, durante el avance del soldeo se produce una dilatación para cada incremento de temperatura y una contracción para cada enfriamiento de metal, lo que produce a su vez un juego de fuerzas internasde tracción y comprensión.
Las isotermas se determinan por:
La velocidad de soldeo.
El proceso de soldadura.
La forma del empalme.
El tipo de material.
El espesor del material.
Fig. 3.- Distribución de las isotermas para los procesos oxigas y electrodo revestido.
A consecuencia de las diferentes temperaturas, se presentan dilataciones ycontracciones puntual y temporalmente. Las deformaciones plásticas que se originan a las temperaturas mayores a los 800ºC terminan por causar las tensiones residuales en el material. Algo parecido se presentan con el enfriamiento del proceso de laminación en caliente para las chapas y los perfiles de acero y otros materiales laminados. Como se observa en la figura 4.
Fig. 4.-...
Objetivo:
Entender los fundamentos de los factores que influyen sobre las contracciones de la soldadura y las deformaciones en las construcciones soldadas, así como la medición y disminución de sus efectos.
Alcance:
1. Factores que influyen sobre las tensiones y deformaciones de soldeo.
2. Propiedades térmicas de los materiales.
3. Origende las tensiones residuales y la deformación.
4. Magnitud de las tensiones por las contracciones longitudinal y transversal.
5. Relación entre el aporte de calor, las tensiones de contracción y la deformación.
6. Métodos de medición de la tensión residual.
7. Técnicas de secuencia de soldeo.
8. Efectos de las tensiones residuales en el comportamiento de la estructura en servicio.9. Métodos de reducir las tensiones residuales o deformación.
10. Ejemplos de control de la deformación.
Resultados esperados:
1. Explicar el origen, los factores que influyen, la magnitud de la tensión residual, y la deformación en las construcciones soldadas.
2. Predecir cualitativamente la contracción y la deformación, tanto en las uniones soldadas como en estructuras y encomponentes soldados.
3. Hacer procedimientos detallados para minimizar la deformación y la tensión.
4. Explicar cómo las tensiones residuales pueden afectar al comportamiento de una estructura en servicio.
1.- Factores que influyen sobre las tensiones y deformaciones de soldeo.
Distribución del calor en la zona soldada:
Durante el soldeo el material base es calentado por el aportetérmico del proceso de soldeo. La figura 1 representa la distribución del calor tanto en el metal base como el calor irradiado al ambiente. Los niveles de temperatura se distribuyen uniformemente por todo el material, desde el punto de fusión alcanzado en el lugar donde se está soldando, hasta la temperatura inicial en las zonas no afectadas por el calor.
Fig. 1.- Representaciónde la distribución de la energía del aporte térmico, el calor es parcialmente absorbido en el material y parcialmente irradiado al medioambiente.
Estos niveles se llaman isotermas y tienen idealmente la forma de elipses, cada elipse representa la línea que une todos los puntos que tienen la misma temperatura en un determinado momento. La forma y el tamaño de estas isotermas dependen de laconductividad térmica del material base y de la velocidad de soldeo, este último factor depende también de cada proceso de soldeo.
Fig. 2.- Isotermas de soldeo, la forma alargada se debe a la velocidad de avance del medio energético.
Cuanto mayor es la velocidad de soldeo, las isotermas se tornan mas alargadas. Cada punto de sector afectado por elcalor del medio energético de la soldadura experimenta un incremento y una disminución de temperatura. Los puntos más cercanos a la unión son los que alcanzan las mas altas temperaturas.
Sin duda alguna, durante el avance del soldeo se produce una dilatación para cada incremento de temperatura y una contracción para cada enfriamiento de metal, lo que produce a su vez un juego de fuerzas internasde tracción y comprensión.
Las isotermas se determinan por:
La velocidad de soldeo.
El proceso de soldadura.
La forma del empalme.
El tipo de material.
El espesor del material.
Fig. 3.- Distribución de las isotermas para los procesos oxigas y electrodo revestido.
A consecuencia de las diferentes temperaturas, se presentan dilataciones ycontracciones puntual y temporalmente. Las deformaciones plásticas que se originan a las temperaturas mayores a los 800ºC terminan por causar las tensiones residuales en el material. Algo parecido se presentan con el enfriamiento del proceso de laminación en caliente para las chapas y los perfiles de acero y otros materiales laminados. Como se observa en la figura 4.
Fig. 4.-...
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