2. Maestría
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Tesis de la Escuela de Posgrado
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Item Estudio de soldabilidad aplicado a la recuperación de piezas de hierro fundido nodular y compacto(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-03-15) Espinoza Cárdenas, Renato Sezé; Lean Sifuentes, Paul PedroEn 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.Item Estudio comparativo del colapso de perfiles tubulares en ensayos de flexión de 3 puntos y viga en voladizo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-01-27) Yarasca Huanacune, Jorge Andrés; Lavayen Farfán, DanielEn la presente tesis se realizó un estudio comparativo del colapso de tubos rectangulares en ensayos de flexión de 3 puntos y viga en voladizo. Las curvas características de los tubos rectangulares fueron evaluadas mediante simulación numérica y modelos analíticos reportados en la literatura. Para validar los resultados de las simulaciones numéricas, se comparó las curvas características de bisagra plástica obtenidas computacionalmente con resultados experimentales presentados por Kecman (1979). Posteriormente, los modelos numéricos fueron utilizados para determinar el grado de correlación entre las curvas características con diferentes parámetros geométricos y de material. La tesis está dividida principalmente en tres partes. En la primera parte se presenta el fundamento teórico de las principales teorías de colapso por flexión de tubos rectangulares (Kecman (1979,1983), Wierzbickiycol. (1994b), y KimyReid (2001)). El cálculo del momento máximo y el análisis del mecanismo de colapso fue explicado detalladamente. En la segunda parte se analizó mediante simulación numérica el colapso de tubos rectangulares en ensayos de flexión de 3 puntos y viga en voladizo. Para generalizar las conclusiones de este trabajo, se clasificó los tubos rectangulares de acuerdo a su modo de colapso utilizando el parámetro adimensional Ocr/Oy. Después se realizó un estudio comparativo sobre el colapso en los ensayos de flexión. En general, los resultados demostraron que la carga transversal ejercida por el indentador en el ensayo de flexión de 3 puntos provoca que el perfil colapse prematuramente. Por último se comparó las curvas características generadas con modelos analíticos y numéricos para determinar en cuáles casos es recomendable utilizar las teorías de colapso. En la tercera parte se reportan las conclusiones del presente trabajo de investigación.Item Propuesta para mejorar la calidad estructural de los ladrillos artesanales de arcilla cocida de Huánuco(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-01) Arquíñigo Trujillo, Wilson Néstor; Quiun Wong, Daniel RobertoIncentivado por los cursos de la Maestría en Ingeniería Civil (1994 y 1995), decidí estudiar las construcciones de albañilería en la ciudad de Huánuco. Durante este proceso me propuse mejorar la calidad estructural de ladrillos de arcilla manteniendo su condición de producción artesanal, ya que la industrialización implica grandes inversiones y eleva su precio de venta. Se observaba y aun hoy es así, que los principales defectos de la producción artesanal de ladrillos de arcilla son: su falta de cocción (en presencia de humedad se ablandan y descomponen) y la existencia de grietas por contracción de secado. Para mejorarlos se requiere conocer las principales variables que intervienen en la obtención de un buen ladrillo y luego plantear algunas modificaciones. Así la variable dependiente es la calidad del ladrillo y las independientes: composición de la materia prima, forma, secado y horno. Elegimos variar la forma (agregando 8 huecos de 2.10 cm. de diámetro para el tipo KK de 7 x13 x 23 cm) y la composición del crudo (10% en volumen, de aserrín), con la finalidad de mejorar la circulación de aire caliente en la parte central de ladrillo y controlar las contracciones de secado, lo que redundaría en mejorar la cocción y como consecuencia su resistencia y durabilidad. La investigación contempla tres grupos: - Experimental 1 (Lote 1) y Experimental 2 (Lote 2), mejorados y quemados en el tercio intermedio y superior del horno, respectivamente. - De control (Lote 3), producción tradicional, quemados en el tercio intermedio del horno. La prueba de hipótesis se efectúa comparando los resultados de ensayos en la unidad (NTP 399.613:2005), en prismas (NTP 399.605:23003) y en muretes (NTP 399.621:2004) de los grupos experimentales 1 y 2 con el de control. La conclusión principal es que las modificaciones, han permitido que el ladrillo artesanal cumpla con la norma E.070, para el tipo KK artesanal, clasificando como tipo II, lo que no era posible para la producción tradicional. Se recomienda continuar este trabajo, para determinar la correlación de resistencias con la ubicación del ladrillo en el horno, incluyendo a todas las plantas ladrilleras, proponiendo mejoras en el horno y en el moldeo por compresión con equipos manuales y material húmedo.