Tensiones Residuales y

Tensiones Residuales y
Distorsión en la Soldadura

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Tensiones Residuales y
Distorsión en la Soldadura
DISTORSIÓN EN SODADURA
QUÉ ES?
Entendemos por distorsión en soldadura a las deformaciones que
se producen en las piezas durante la soldadura, es decir,
modificaciones en la geometría de las partes que son unidas por
soldadura que sufren cambios dimensionales que es necesario engeneral controlar para que no excedan límites aceptables.
QUÉ LA PRODUCE?
Es la consecuencia de las tensiones mecánicas que se generan en
las piezas como resultado de las deformaciones plásticas
localizadas producidas por expansiones y contracciones no
uniformes del metal de soldadura y metal base adyacente.
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Generación de tensiones residuales en una barra restringida luego
de un ciclo térmicode calentamiento y enfriamiento.
Generación de tensiones residuales en una barra restringida luego
de un ciclo térmico de calentamiento y enfriamiento.
La barra central representa el cordón de soldadura y el material inmediatamente adyacente y las dos barras
laterales el material base un poco mas lejos del cordón. La curva representa la evolución de las tensiones
en la barra central comoconsecuencia de un ciclo de calentamiento de la misma hasta una temperatura de
593ºC (1100ºF) y posterior enfriamiento hasta temperatura ambiente. La curva entre los puntos A y B
representa la generación de tensiones (elásticas) de compresión debido a que la barra central al calentarse
tiende a dilatar pero esta dilatación es impedida por las dos barras laterales cuya temperatura no se
modifica.Al llegar a la temperatura correspondiente al punto B, un calentamiento ulterior de la barra produce
una disminución de las tensiones de compresión porque a esta temperatura se produce el ablandamiento
del material que por lo tanto se deforma plásticamente relajando las tensiones. Alcanzada la temperatura
pico en el punto C, comienza el enfriamiento y la barra central experimenta ahora unacontracción, que al
ser impedida por las barras laterales genera una tensión de tracción (elástica) que aumenta linealmente
como lo muestra la parte CD de la curva. Finalmente al alcanzarse el punto D, la tensión de tracción es lo
suficientemente alta para producir la deformación plástica en tracción del material, que fluye plásticamente
hasta alcanzar el punto E que culmina el ciclo.
Puede verseque como consecuencia del ciclo térmico experimentado por la barra central, se generó una
tensión residual de tracción en la misma y por lo tanto tensiones residuales de compresión equilibrantes en
las barras laterales.
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DISTRIBUCION DE TENSIONES RESIDUALES LONGITUDINALES Y
TRANSVERSALES DE SOLDADURA
Generación de tensiones residuales
longitudinales en la soldadura
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Generación detensiones residuales
longitudinales en la soldadura
La sección A-A representa el material a la temperatura uniforme inicial y por lo tanto no habrá ni variaciones
de temperatura ni tensiones de origen térmico. La sección B-B representa el material cuando es alcanzado
por la pileta líquida de modo que experimentará un pico de temperatura pero como el material en estado
líquido no puede transmitiresfuerzos, las tensiones en ese punto del cordón serán nulas. El material sólido
adyacente al cordón tenderá sin embargo a dilatarse por la alta temperatura y esta dilatación será impedida
por el material mas frío que se encuentra en la región mas alejada del cordón, lo que genera tensiones de
compresión en las adyacencias del cordón y de tracción en el material que está mas alejado.
La secciónC-C representa el material durante el enfriamiento. El cordón ya solidificado y sus adyacencias
tienden a contraerse pero esta contracción es impedida por el material que se encuentra mas alejado. Esto
comienza a generar tensiones de tracción en el cordón de soldadura y el material adyacente al mismo y de
compresión en el material más alejado del cordón. Este proceso continúa hasta que el...