Ingeniería de Soldadura
http://hdl.handle.net/20.500.12404/6207
2024-03-29T08:01:05ZSoldabilidad de planchas de aleación plomo-estaño- antimonio mediante la técnica FSW
http://hdl.handle.net/20.500.12404/26868
Soldabilidad de planchas de aleación plomo-estaño- antimonio mediante la técnica FSW
Silvera Hernandez, Randhal
En la última década, la industria Aero espacial y de transporte ha impulsado la
implementación del proceso de soldadura por fricción batido o FSW (por sus siglas
en ingles), en aleaciones de cobre, manganeso, titanio y aceros, debido a la
necesidad de usar materiales de alta resistencia especifica que presentan baja
soldabilidad. Sin embargo, debido a la baja resistencia específica del plomo, esas
aleaciones no son consideradas atractivas por los diferentes sectores industriales
que generan desarrollo en la tecnología (FSW). Por esta razón, no existe una
literatura suficiente en cuanto a diseños de proceso y perfiles de herramientas que
se ajusten a las características termo mecánicas de estas aleaciones. Además,
es importante destacar que debido a su baja conducción de calor (35.5 W m-1 K-
1) y el bajo límite de fluencia de las aleaciones de plomo, se presenta un
comportamiento plástico elevado, lo que dificulta la generación y tránsito del calor
al interior de la junta y genera gran inestabilidad durante el proceso de batido.
Ante el vacío de información existente, la investigación desarrollada en este
estudio buscó analizar combinaciones de parámetros y diseño de herramientas
para desarrollar la implementación del proceso FSW en una aleación de Pb-Sn-
Sb, la cual es de gran interés para la industria de procesos de recubrimientos
electrolíticos
Los resultados obtenidos demostraron que es posible obtener soldaduras sanas
con niveles superiores al 70% de eficiencia en la resistencia mecánica por medio
de FSW, al utilizar un estrecho rango de parámetros de velocidad de rotación
(1700 y 2000 RPM) y avance lineal (30 y 50 mm/min), se evidencia un afino de
grano. Además, se observa que para velocidades entre 1800 y 1950 RPM a mayor
velocidad de rotación se genera una reducción en el tamaño de la TMAZ.
2024-01-22T00:00:00ZEstudio de soldabilidad aplicado a la recuperación de piezas de hierro fundido nodular y compacto
http://hdl.handle.net/20.500.12404/24488
Estudio de soldabilidad aplicado a la recuperación de piezas de hierro fundido nodular y compacto
Espinoza Cárdenas, Renato Sezé
En el trabajo desarrollado se estudió la soldabilidad del hierro fundido nodular y hierro
fundido compacto, en componentes con aplicación industrial, tales como un monoblock
y una culata, los cuales tienen una gran demanda en la industria minera en equipos de
acarreo. Para ello, se desarrolló procedimientos de soldadura para una eventual
reparación de estos componentes, con el objetivo de recuperarlos.
En el primer capítulo, Marco Teórico, se planteó la clasificación de los tipos hierros
fundidos existentes en la industria, así como, las aplicaciones, microestructuras y
normativas vigentes. Asimismo, en este capítulo, se abordaron las técnicas y
recomendaciones para soldar este tipo de hierros fundidos.
En el segundo capítulo, se desarrolla el procedimiento experimental. Se plantean los
procedimientos de soldadura: sin precalentamiento y con enfriamiento forzado; proceso
de soldadura con precalentamiento y enfriamiento controlado (lento); proceso de
soldadura con precalentamiento, enfriamiento controlado y tratamiento de alivio de
tensiones; proceso de soldadura con precalentamiento, enfriamiento controlado y
tratamiento post-soldadura de recocido y; finalmente, procesos de soldadura con
precalentamiento en condiciones de embridamiento. El proceso de soldadura utilizado
fue SMAW y los electrodos evaluados fueron ENiFe-Cl y ENi-Cl.
En el tercer capítulo, se muestran los resultados de los ensayos realizados y se lleva a
cabo un análisis de los resultados. Los resultados preliminares obtenidos permiten
comprobar que el precalentamiento, disminuye la formación de martensita; otro
resultado encontrado, es que el hecho de que no se produzcan fisuras durante o
después de la reparación por soldadura, no es indicio que la soldadura de reparación
fue exitosa, pues siempre se formará martensita, así se emplee precalentamiento y
enfriamiento lento.
Como conclusión final, se obtiene que para el soldeo de reparación de ambos
componentes, se recomienda soldarlos mediante el proceso SMAW utilizando un
precalentamiento de 300°C en el caso del monoblock y de 260°C en la culata,
pudiéndose emplear cualquiera de los dos aportes ENiFe-CI o ENi-CI, luego a las
uniones soldadas se les debe realizar un tratamiento térmico post-soldadura de
recocido, con objeto de eliminar las zonas frágiles y duras, formadas básicamente por
martensita.
2023-03-15T00:00:00ZEvaluación de las propiedades mecánicas de un acero sumiten 780s, utilizando un simulador de ciclo térmico de soldadura
http://hdl.handle.net/20.500.12404/19460
Evaluación de las propiedades mecánicas de un acero sumiten 780s, utilizando un simulador de ciclo térmico de soldadura
Agüero Zamora, Víctor Raúl
El acero SUMITEN 780s es un acero de grano fino (HSLA) que presenta alta resistencia y alta tenacidad, pero tiene baja soldabilidad y es susceptible a generar estructuras frágiles en la zona de grano grueso de la ZAC. Para estudiar el comportamiento de las propiedades mecánicas y los cambios microestructurales de este acero, cuando es sometido a diferentes ciclos térmicos de soldadura, se construyó un Simulador de Ciclo Térmico de Soldadura, el cual permite conocer las propiedades mecánicas en un punto específico de la ZAC, sin necesidad de gastar dinero en la fabricación de cupones de soldadura.
En el presente trabajo fue analizado el efecto de la temperatura de precalentamiento variando el tiempo de enfriamiento (t8/5 = 6s, 12s y 18s). Luego, a fin de evaluar el efecto de un tratamiento de postcalentamiento, el acero fue sometido a dos ciclos térmicos de soldadura, manteniendo fijo el t8/5 del primer ciclo térmico y haciendo variar la temperatura máxima alcanzada en el segundo ciclo térmico dentro y fuera del rango intercrítico de temperaturas (A1 y A3).
Los resultados encontrados muestran que la dureza y tenacidad del acero disminuyen conforme aumenta el tiempo de enfriamiento (t8/5). La microestructura conocida como M-A constituyente, se forma dentro del rango intercrítico de temperaturas, incluso cuando la temperatura es ligeramente menor al límite inferior (A1) del rango intercrítico. Un t8/5 de 6s sería suficiente para no superar una dureza de la ZAC de 400HV, mientras que si el límite fuera 350HV sería necesario usar un t8/5 superior a 18s.
2021-06-11T00:00:00ZAnálisis de falla de un árbol de levas de bomba de inyección de combustible reparado por soldadura
http://hdl.handle.net/20.500.12404/16145
Análisis de falla de un árbol de levas de bomba de inyección de combustible reparado por soldadura
Merino Ponce, Daniel
El trabajo de investigación aquí descrito presenta la metodología aplicada y los resultados obtenidos en la realización del análisis de falla de un árbol de levas de bomba de inyección de combustible reparada por soldadura. El árbol de levas tuvo una reparación (recuperación) por soldadura un mes antes de que se produjera la fractura del componente, la empresa que realizó el trabajo de recuperación no
proporcionó información sobre el procedimiento seguido para la recuperación. Se ejecutaron diversos ensayos cuya finalidad fue la de establecer la causa más probable de falla. En la inspección visual y el ensayo de fractografía, se determin óque la fractura del árbol de levas se produce por un mecanismo de fatiga mecánica de baja carga. La caracterización del material del árbol de levas determinó que se
trata de un acero de bajo carbono y baja aleación al cromo que posee un tratamiento térmico de endurecimiento superficial. Del análisis macrográfico realizado se identificaron las zonas de reparación por soldadura que coincide con el inicio de fractura del árbol de levas. Del análisis metalográfico se encontró la existencia de dos ciclos de aporte de calor, así como también se identificó la
presencia de una capa superficial producto de un tratamiento térmico de cementado. Mediante el ensayo de análisis químico por microscopía electrónica de barrido EDS se determinó que el material de aporte utilizado en el proceso de reparación por soldadura es compatible con un acero inoxidable 14,12% Cr y 7,47% Ni. Del ensayo de dureza se concluyó que existe un cambio significativo en propiedades mecánicas entre la zona recuperada por soldadura y el cuerpo del árbol de levas. De lo anterior se concluyó que la fractura del árbol de levas se inicia en la zona afectada por el calor, en una de las zonas reparadas por soldadura, y la propagación de la misma se ve favorecida por la presencia de zonas de elevada dureza (814 HV) y cargas cíclicas (fenómeno de fatiga mecánica) hasta producir la
fractura del árbol de levas.
2020-03-19T00:00:00Z