Efecto de los parámetros de protección gaseosa en la soldabilidad de las aleaciones de titanio Ti-6Al-4V y Ti-3Al-2.5V con proceso de soldadura GTAW. S. Aristizábal, L.Varela, y J. Giraldo, Universidad Nacional de Colombia, Colombia.
En el presente artículo se muestra un estudio de soldabilidad de láminas de dos aleaciones de titanio alfa-beta: Ti-6Al-4V y Ti-3Al-2.5V, bajo variaciones impuestas en los parámetros de protección gaseosa mediante la aplicación de soldaduras superficiales autógenas con proceso de soldadura GTAW. Para ello, se tomaron dos diámetros de tobera (1/2” y 3/4") y tres caudales de gas de protección (2.5, 6 y 12.5 lpm), con el fin de determinar las combinaciones de estas variables que generan las mejores propiedades en las soldaduras. Los cambios microestructurales y sus efectos en las propiedades y modos de falla de las soldaduras fueron analizados mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido, ensayos de tracción y pruebas de microdureza en la zona afectada térmicamente y en la zona de fusión. Los resultados obtenidos muestran que no hay un efecto significativo del caudal de gas ni del diámetro de tobera en la microestructura y en las propiedades de las soldaduras de estas aleaciones de titanio para el rango de valores estudiado. De esta manera, mediante el empleo de caudales de gas moderados se pueden obtener las mismas propiedades en las soldaduras que con caudales altos, lo cual podría generar un ahorro en el consumo de gas. Además, se observó una disminución considerable en la ductilidad de las soldaduras de ambas aleaciones con respecto a su estado entrega y una ligera reducción en la resistencia.
Palabras clave: GTAW o TIG, aleaciones de titanio alfa-beta, protección gaseosa, comportamiento a la tracción
Estudio comparativo de uniones por soldadura por fricción batido y uniones remachadas usando aleaciones de aluminio AA2024 y AA7075. M. Genicolo y M. Alves, Escola Politécnica da Universidade de Sao Paulo, Brasil.
Normally aeronautic structures are made of riveted elements. A driver for this condition is the difficulty related to the aluminum alloys welding process. Nowadays the friction stir welding technology (FSW) is available, which is capable of joining aluminum alloys. Friction stir welding is a solid state joining process where a third material deposition is not required, as well as is not required any electric arc or inert gas atmosphere. The materials to be joined do not reach the melting point, but are subjected to severe plastic deformation, being mixed without melting. The mechanical behavior of welded components is equivalent or better than the behavior of riveted components. This work compares mechanical characteristics of AA2024 alloy and AA7075 alloy joints both for riveting and FSW processes.
Keywords: Aluminum, Stir, Friction, Welding, Riveting
Unión por rolado acumulativo (ARB) del aluminio 1100 – Un acercamiento innovador. E. Lee, O.A. Quintana, M. McGee y J.E. Indacochea, University of IIIinois at Chicago, EE.UU.
El Proceso de Rolado Acumulativo (PRA) consiste en la deformación plástica severa del material durante la fabricación, con el objetivo de producir una micro estructura de granos ultra finos. Este proceso es aplicado en la fabricación de materiales compuestos-multicapa. El objetivo es producir materiales avanzados con una ideal y deseable combinación de propiedades mecánicas; tales como resistencia y tenacidad.
Este proceso es una especie de unión en estado solido donde las superficies de las diferentes capas a unir, en este caso tiras de Aluminio (Al), son puestas en contacto íntimo de tal manera que la unión entre ellas es lograda. Sin embargo, el Al tiende a formar una tenáz y quimicamente estable capa de óxido en la superficie (Al2O3; alumina) que hace la unión complicada. Una forma de remover la capa de alumina antes del PRA es mecánicamente por abrasión. Aunque este método ha mostrado resultados favorables, existen aún algunas áreas en las que la capa de alumina no es removida completamente y ésto resulta en una pobre unión del conjunto. Nuestro estudio busca emplear Galio (Ga) líquido como elemento reactivo para formar una aleación eutéctica Al-Ga a baja temperatura (temperatura ambiente) la cual llevará a la formación de una fase homogénea en la interfase Al-Ga después del proceso de rolado. No obstante, se tendrá en consideración que el Ga líquido tiene propensión a penetrar rápidamente los límites de grano del Al causando una severa fragilización. Además, el Ga tiene solubilidad parcial en Al. Si la cantidad de Ga excede 20% en peso, tiende a formar una fase líquida eutéctica con temperatura de fusión de aproximadamente 27 °C.
En ensayos preliminares, tiras de Al-1100 fueron recortadas, desgrasadas con acetona, y una fina capa de Ga fue aplicada a las superficies que entrarían en contacto. Luego los cupones fueron pre-calentados por un tiempo apropiado antes del PRA. Seguido al rolado los cupones recibieron un posterior tratamiento térmico a la misma temperatura inicial. Las muestras obtenidas fueron caracterizadas mecánica y metalúrgicamente. Resultados iniciales mostraron que la aplicación de Ga imparte buena unión entre las capas de Al, comparadas con las muestras que fueron unidas sin la aplicación del mismo. Ensayos de pelado corroboraron estos resultados. Como se explicó anteriormente, la cantidad de Ga aplicado es crítica; durante el PRA se observó que el exceso de Ga produjo fragilización de las tiras de Al, mostrando algunas severas rajaduras. Además, ésto también llevó al decremento en la fuerza de cohesión. Se advirtió que al reducir la temperatura del tratamiento térmico, antes y después del rolado de 300 °C a 200 °C, la resistencia a la tracción aumentó signíficamente. Este estudio proporciona un análisis metalúrgico detallado de las interfases Al/Ga/Al y Al/Al, además de la evaluación de las propiedades mecánicas relacionadas con los parámetros del proceso.
Desarrollos modernos en educación y capacitación en soldadura y ensayo de materiales. S. Keitel, C. Ahrens y J. Fuentes Muñoz, GSI SLV Duisburgo, Alemania.
La calidad y seguridad de productos técnicos, especialmente en los cuales se realizan tareas de soldadura, es fuertemente influenciada por el factor humano el cual posee un rol muy importante en todos los niveles de ejecución de tareas y responsabilidades.
La capacitación del personal de soldadura es la base de un trabajo bien hecho y de alta calidad. El sistema de cualificación organizado por el IIW (International Institute of Welding) así como sus tecnologías en soldadura son reconocidas y aprobadas en todo el mundo, transformando así positivamente los estándares nacionales e internacionales del personal de soldadura y sus prácticas.
Nuevos conceptos de educación fundados sobre las bases solidas y regulaciones de la IIW en resonancia con los requerimientos de la industria actual, entregan al alumno competencias técnicas listas para ser utilizadas con un mínimo costo de tiempo.
Actualmente las metodologías de enseñanza han sido mejoradas con conceptos en base a multi-media e internet, los cuales entregan al alumno de cursos teóricos mejores herramientas y flexibilidad en su aprendizaje. Cursos con metodologías CBT (Computer-based Training) y BL (Blended Learning) una combinación entre clases presenciales y a distancia, son actualmente de creciente importancia ya que permiten al alumno regular por si solo su velocidad de aprendizaje además del lugar y la hora de aprendizaje, disminuyendo así, costos de viajes y hospedajes.
En el caso de las habilidades manuales que deben ser entrenadas en un soldador, se pueden utilizar técnicas para el entrenamiento de secuencias de movimientos que son conocidas y aplicadas en deportes de alto rendimiento. Es así como por medio de equipos tecnológicos tales como el “Welding Trainer” se puede alcanzar excelentes resultados en el entrenamiento de soldadores.
Por último la creciente complejidad de los procesos de manufactura así como la globalización de la industria actual, exigen, comparables oportunidades para la educación del personal calificado así como de tecnologías de ensayo.
Capacitación de inspectores de soldadura en la modalidad virtual empleando la plataforma educativa Paideia. P. Lean, Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú.
Resumen no disponible.
Calificación y certificación de inspectores en soldadura y ensayos no destructivos. J. Contreras, Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos No Destructivos, ACOSEND, Colombia.
Resumen no disponible.
Efecto del tamaño de grano en la susceptibilidad a la fisuración de solidificación del acero inoxidable tipo 347 durante la soldadura láser. ), K. Shinozaki, P. Weng, M. Yamamoto, K. Kota, Y. Kohno y T. Komori, Hiroshima University, Japón.
The effect of grain size of base metal on solidification cracking susceptibility has not been quantitatively evaluated yet. We have developed the measuring method of critical strain for solidification cracking with high precision using high speed camera.
In this study, the effect of grain size on solidification cracking susceptibility of Type 347 stainless steel was investigated by using U-type hot cracking test with developed in-situ observation method and the effect of grain size of weld metal on critical strain for solidification cracking was evaluated quantitatively. The grain size of weld metal varied from about 70 to 210µm by changing in the grain size of base metal.
Main results are as follows.
(1) According to the measurement of CST(Critical Strain Temperature), solidification cracking susceptibility increases with an increase in grain size of weld metal.
(2) The area of the grain boundary for each unit area decreases when the grain size increases, and then strain which is applied for grain boundary increases. Moreover critical strain for solidification cracking of grain boundary decreases with grain size. Therefore, it is guessed that the solidification cracking susceptibility increase with an increase in grain size.
Keywords: Solidification cracking, In-situ observation, Type 347 stainless steel, U-type hot cracking test, grain size
Evaluación mecánica, tribológica y microestructural de soldaduras de acero inoxidable martensítico del tipo AWS A5.9 ER 410 NiMo. J. Escobar, R. Correa, J. Santa, J. Giraldo y A. Toro, Universidad Nacional de Colombia, Colombia.
Las soldaduras de aceros inoxidables martensíticos son importantes para la industria generadora de energía especialmente para elementos tales como turbinas Pelton y Francis. En este trabajo se presenta la evaluación y comparación de las características mecánicas y la resistencia al desgaste por cavitación de soldaduras depositadas mediante el proceso GMAW pulsado sinérgico y GMAW aspersión para la reparación de turbinas Pelton y Francis, fabricadas en acero inoxidable martensítico ASTM A743 grado CA6NM buscando el uso de procesos más limpios y con superiores propiedades mecánicas.
Con objeto de realizar una comparación entre los dos tipos de transferencia de metal se diseñaron dos WPS utilizando para ambos casos un electrodo sólido del tipo ER410NiMo de 1.2mm de diámetro como material de aporte, una atmósfera de protección de Ar-2%02, aplicados con la misma y diferentes entradas de calor, una fuente de potencia de voltaje constante y utilizando una unidad de soldadura mecanizada. Se evaluó la microestructura, la resistencia a la tracción del material de aporte de acuerdo con la norma AWS A5.4 y la resistencia a la erosión por cavitación en una máquina vibratoria de medición indirecta, de acuerdo a la norma ASTM G32.
Un estudio metalográfico de la muestra generada por el proceso GMAW pulsado de cordón sobre placa mostró un porcentaje de dilución de 30%, 7% menos que para el proceso de aspersión y un perfil de dilución más definido y una dureza de 420±20 HV300g a lo largo del corte transversal de la junta soldada. La resistencia a la tracción del material soldado por GMAW pulsado fue significativamente alta, llegando a los 1150 MPa y una reducción de área entre 22% y 26% en estado soldado. Se encontró que las variaciones de resistencia a la erosión por cavitación fueron significativas y existieron diferencias entre las soldaduras aplicadas, sin embargo el material de referencia ASTM A743 grado CA6NM reportó mayores tiempos de incubación y menores tasas de desgaste.
Palabras clave: Prueba de erosión por cavitación, Acero inoxidable martensítico, GMAW Pulsado.
Efecto de la aplicación de ciclos térmicos sobre un recargue de acero inoxidable martensítico. E. Huape, C. Maldonado, I. Mejía y A. Bedolla, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México.
Resumen no disponible.
Procedimientos para la aplicación de un recubrimiento austenítico con alto Co sobre regiones cavitadas en rodetes pelton de acero inoxidable martensítico ASTM A743 grado CA6NM. E. Hoyos y J. Rodríguez, Universidad Nacional de Colombia, Colombia.
En este artículo se presentan los procedimientos para la reconstrucción por soldadura de superficies afectadas por erosión por cavitación en rodetes Pelton fabricados en acero ASTM A743 grado CA6NM, utilizando un acero inoxidable austenítico con alto Co (Cavitec ®) como material de aporte. Las reparaciones se realizaron específicamente en las aristas medias e intradós.
Se seleccionaron diámetros de electrodos, secuencias de aplicación y variables eléctricas, para cada una de las geometrías a reparar, para la región de intradós se diseñaron dos procedimientos de soldadura: el primero para cavidades con un profundidad menor que ~8 mm, donde se aplicaron capas del electrodo Cavitec ® y el segundo para profundidades mayores que ~9 mm, donde se utilizó el electrodo E410NiMo para capas de relleno y una vez alcanzada la altura se usó Cavitec® para las capas finales. El primer procedimiento se empleó para la reconstrucción de aristas medias, donde las profundidades medias de desgaste se acercaron a los ~4 mm.
Se realizaron ensayos e inspecciones en laboratorio para verificar la sanidad de los depósitos obtenidos empleando los parámetros especificados y posteriormente se realizaron aplicaciones directamente sobre cangilones de rodetes Pelton, sobre estos últimos se detectaron porosidades no aceptables según los criterios establecidos por la Norma CCH703. Empleando el proceso GTAW se generó un procedimiento de soldadura adicional y se realizaron reparaciones puntuales, con el alambre tubular Cavitec® de 0.045” de diámetro obteniendo finalmente unas superficie de trabajo libres de poros.
Palabras clave: Acero inoxidable martensítico, Acero inoxidable austenítico con alto Co, rodete Pelton, SMAW, GTAW, porosidad.
Características metalúrgicas y mecánicas del acero X80 soldado por los procesos SMAW, por gravedad, sub-acuático y FCAW robotizado. A. Arce, A. Bracarense, T. Mendes y J. Mendes, Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil.
A review of welding and weldability of the X80 high strength low alloy steel has been made when welding manually and with a gravitational system with basic electrode, underwater and in air and with self protected tubular wire with robot. The comparative study of microstructural and mechanical properties of welded joints, with emphasis on the heat affected zone (HAZ) coarse grain region has set the best specifications. The welding procedures were capable to provide appropriate mechanical properties, hardness and impact resistance. These good characteristics were associated with the presence of bainitic structure in the coarse grain region in the case of welding manually and using a gravitational system with basic electrode, and with self protected tubular wire using a robot. The underwater welding results gave high values of hardness and low resistance to impact and were associated with the presence of martensite structure in the coarse grain region. The results allowed to develop a welding program and weldability study for X80 high strength low alloy steel used in gas and oil pipelines and offshore structure.
Key-words: X80 steel, Pipelines, Welding and Weldability, High Strength Low Alloy Steel.
Efectos de la temperatura de precalentamiento en la microestructura del metal de soldadura MAG para un acero de clase 950MPa. K. Ikeuchi, M. Takahashi, A. Muraoka y S. Ahmed, Osaka University, Japón.
The microstructure and mechanical properties have been investigated for the weld metal of 950 MPa class steel that was produced by MAG welding in the shielding gas of Ar + 5%CO2 at preheat temperatures Tp of room temperature to 673 K. The major optical microstructure observed in the weld metal produced at Tp of room temperature consisted of a plate structure with a small amount of granular structure. As the preheat temperature was increased, the area of granular structure increased at the expense of the lath structure. The weld metal microstructure observed with a TEM consisted mainly of lath and non-lath structures involving the retained austenite. The lath structure, which was dominant at Tp of room temperature to 423 K, involved retained-austenite films less than 100 nm in thickness at lath boundaries. The non-lath structure became dominant as the preheat temperature was increased, and it consisted of a ferrite matrix a few µm in size that involved coarser retained austenite of complicated morphologies. The ferrite matrix of the non-lath structure showed similar morphological features to those of the granular structure observed in the optical microstructures. With a rise in the preheat temperature, the hardness and tensile/yield strength of the weld metal decreased, while the toughness and ductility increased. These effects of the rise in the preheat temperature on the mechanical properties can probably be attributed to the increased content of the granular or non-lath structure. The effects of the solidification segregation of Ni and Mn on the microstructure were also discussed on the basis of microstructures revealed by Lepera’s etching.
Keywords: Weld metal, High strength low alloy steel, 950 MPa class steel, MAG welding, Microstructure, Mechanical properties, Retained austenite.
Estudio de la unión soldada por arco sumergido de un acero microaleado con niobio y vanadio para aplicaciones estructurales. M. Saavedra, L. Béjar- Gomez y A. Medina-Flores, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, México.
El acero que se utilizó para la realización de este trabajo es experimental del tipo estructural, fabricado por fundición y tratamiento termomecánico, microaleado con 0.02% de niobio, 0.06% de vanadio y 0.06% de carbono, se desarrolló para aplicaciones estructurales en donde se requieren elevados valores de resistencia. La resistencia a la tensión del acero fue de 440 MPa. Su microestructura fue de grano fino y de tipo ferrítico perlítico. Este acero se soldó en posición plana por el proceso de arco sumergido, tomando en consideración que se trata de un proceso de amplia aplicación en la industria. El objetivo de este trabajo fue hacer un análisis de las propiedades mecánicas de la unión soldada del acero microaleado con niobio y vanadio, así como estudiar la microestructura de la unión en el metal de depósito, zona afectada térmicamente y en el material base. Otro aspecto fundamental fue valorar las propiedades mecánicas del metal base y del depósito, fortaleciendo el estudio con el análisis de los perfiles de dureza y las microestructuras encontradas en las diferentes regiones de la unión soldada.
Palabras clave: Acero microaleado, unión soldada, proceso de arco sumergido, microestructura de la unión, propiedades de la unión.
Procedimientos de soldadura y recubrimiento de juntas de aceros disimilares en la industria nuclear. A. Arce, A. Bracarense, L. Lourenco, G. Marconi, M. Dutra, M. de Abreu, M. Pessoa y Gabriela Ribeiro, Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil.
This work presents the GTAW welding of dissimilar ferritic steel type A508 class 3 and austenitic stainless steel type AISI 316 L using Inconel® 600 (A182 and A82) and overlay covering with Inconel® 690 (A52) as filler metal. Dissimilar welds with these materials without defects and weldability problems such as hot, cold, reheat cracking and Ductility Dip Crack were obtained. Comparables mechanical properties to those of the base metal were found and signalized the efficiency of the welding procedure and thermal treatment selected and used. This study evidences the importance of meeting compromised properties between heat affected zone of the ferritic steel and the others regions presents in the dissimilar joint, to elaborate the dissimilar metal welding procedure specification and weld overlay. Metallographic studies with optical microscopy and Vickers microhardness were carried out to justified and support the results, showing the efficiency of the technique of elaboration of dissimilar metal welding procedure and overlay. The results are comparables and coherent with the results found by others. Some alternatives of welding procedures are proposed to attain the efficacy. Further studies are proposed like as metallographic studies of the fine microstructure, making use, for example, of scanning electron microscope (SEM adapted with an EDS) to explain looking to increase the resistance to primary water stress corrosion (PWSCC) in nuclear equipments.
Key-words: Dissimilar weld metal, weld overlay, welding procedure, nickel based alloys
El efecto de la altitud en la soldadura FCAW-S. G. Guaytima, G. Malaisi, B. Narayanan y M. Quintana, Techint Ingeniería y Construcción, Argentina.
The exploitation of gas deposits in Peru brought about the construction of premises to obtain and transport gas. The complex and varied geographic locations of deposits posed a challenge to Techint, which in late 2007 headed PLNG Construction. This project comprised the construction of an API 5L Grade X70 408 Km long gas pipeline linking the Chiquintirca Plant in the Amazon jungle border and the Pacific coast of Peru, passing through mountain chain Los Andes. From the beginning, this project posed numerous challenges from the design and construction point of view which involved working at an extreme altitude (up to 4,900 MASL). This accomplishment granted TECHINT access to the Guinness World Records Book as the highest pipeline in the world.
Altitude not only hinders logistics and welder’s performance, but also has an impact on welding processes. TECHINT is highly experienced in the construction of pipelines at high altitude and it has dealt with various projects that crossed the Cordillera de Los Andes in South America.
From the early stage of this project, altitude was known to negatively affect weldability. TECHINT worked closely with Lincoln Electric Company to develop a solution for this project. Key points for the success of this project were: Selection of proper welding process, production of customized welding consumables more resilient to changes in atmospheric pressure at high altitudes, and tailored welding procedures.
In order to simulate the welding at high altitudes, a pressure controlled chamber was built at the Lincoln Electric R&D facility in Cleveland, Ohio USA, to make the proper choice of welding consumables easier.
This work describes TECHINT’s experience during PLNG construction and describes the development of best practice guidelines for pipeline construction at high altitudes.
Key words: high altitude welding, pipeline welding, self-shielded FCAW.
Análisis de la soldadura FCAW-DWOA aplicado en la industria naval. F. Gonsalves, T. dos Santos, F. Leslie y E. de Magalhaes, Universidade Federal do Pará, Brasil.
La técnica FCAW-DWOA (Doble Wire Only Arc), tiene grandes ventajas en comparación con el proceso FCAW. Este estudio tiene como objetivo examinar las juntas soldadas por las técnicas FCAW y FCAW-DWOA, en la posición plana y semiautomática, ejecutadas en ambiente industrial, presentando los resultados de sanidad superficial, el análisis de las características económicas y geométricas. En los pases de relleno se utilizó el alambre electrodo de la clase AWS E71T-1, en tres niveles de velocidad de alimentación (6, 8 e 10 m/min) con y sin adición de alambre frio AWS ER70S-6 (en el FCAW-DWOA) en dos procedimientos independientes, uno con adición del alambre frio de diámetro de 0,8 mm, y el otro con 1,0 mm, en las razones de velocidades de alimentación del alambres de 6/2, 8/3 y 10/4 m/min. Para el análisis de sanidad superficial ocurrieron buenos resultados donde todas las soldaduras no mostraron ninguna imperfección longitudinal. En la caracterización económica hubo mejoras significativas en la aplicación del FCAW-DWOA, ya relacionados a las características geométricas, hubo una tendencia de diminución de la penetración lateral y un aumento del refuerzo del cordón.
Palabras clave: Soldaduras, DWOA y ASTM-A131.
Electrodos de bajo hidrógeno para tuberías de alta resistencia. M. Jones y J. Ogborn, The Lincoln Electric Company, EE.UU.
With the increasing strength levels and stringent project requirements of modern pipe steels, low hydrogen SMAW electrodes are frequently specified for the field construction of pipelines. The productivity benefits gained by welding downhill have been recognized by industry as evidenced by the availability of commercial products and literature citations since the 1970?s. Thus, a low hydrogen downhill (LHD) electrode provides an attractive value proposition to pipeline contractors. In recognition of their growing demand, the latest AWS A5.5:2006 specification introduces a new Exx45-P2 classification for the low hydrogen downhill-welding pipeline electrodes. Where LHD electrodes were previously classified as Exx18-G and thus had fairly open limits on weld metal composition, the new Exx45-P2 classification limits the weld metal chemical composition. The classification also calls for test methods that are more relevant to the application. This paper presents the design approach used to develop and the test results of the first electrode in the market that meets this new AWS classification. The new electrode is also the first LHD electrode that meets the requirements of the optional H4R AWS designator.
Key words: Pipeline welding, SMAW electrodes, low hydrogen downhill, low hydrogen vertical down, hydrogen induced cold cracking, high strength pipe steel, E8045-P2, E9045-P2, E10045-P2
Modelamiento numérico para el análisis mecánico y térmico de esfuerzos residuales en procesos de soldadura. T. Vidal Valente y J. de Almeida, Universidade de Brasilia, Brasil.
It is usual in the construction or maintenance of mechanical elements, to join or repair parts by means of welding processes. . Such processes cause a number of changes in the base material due to the high temperature gradient generated in the process, and produce heat affected zones, (HAZ), which are susceptible to failures. The effect of temperature on material generates a thermo expansion, followed by a subsequent contraction due to cooling. This phenomenon generates a field of residual stresses which is usually responsible for failure fatigue. Therefore it is important to estimate the magnitude of the residual stresses to take control of a failure. The analytical study of such problem is very complex and the corresponding analytical solution is often inexistent in the case of big structures such as a turbine runner. In this work, a numerical analysis method is employed to estimate the problem solution. The finite element software ANSYS was used to model the effects of a welding repair carried out on a Francis turbine runner blade. The method of analysis is of direct type, i.e. built a numerical model of transient process and not a linear input of heat generated by the welding, and has parameters for the variation in thermal properties such as enthalpy and thermal conductivity depending on the temperature. They are also used to the phenomena of convection and radiation conditions as a control for temperature. With this model is obtained the temperature field in the region, which is used as loading for mechanical analysis, which is supported by experimental parameters of stress-strain, modulus of elasticity and coefficient of thermal expansion as a function of temperature. That way you get the residual stresses generated by the process of welding.
Keywords: Fatigue, welding, computation analysis and finite element.
Simulación computacional del proceso de falla en unión soldada mediante el modelo de Gurson-Tvergaad. H. Kunert, J. Otegui y P. Venturino, Universidad Nacional de Mar del Plata, Argentina.
Este trabajo presenta los métodos y resultados de un modelado numérico realizado para ratificar o rectificar resultados experimentales y pericias de laboratorios llevados a cabo como parte de un Análisis de Causa Raíz de incidentes registrados en un gasoducto enterrado en zona montañosa y clima selvático. El gasoducto estaba sometido a un estado biaxial de tensiones causado por presión interna y tracción axial debida principalmente a inestabilidad del suelo. Las fisuras se propagaron por la Zona Afectada por el Calor (ZAC) de las soldaduras circunferenciales.
El modelado numérico incluye no linealidades materiales y geométricas, y utiliza el método de elementos finitos para resolver la ecuación diferencial subyacente. Emplea diferentes modelos materiales: el de Von Mises como recurso clásico y el de Gurson-Tvergaad con un enfoque más novedoso. El primero da resultados muy exactos para estados triaxiales compresivos. No es exacto con alta triaxialidad en tracción, donde eventuales impurezas, poros o huecos crecen y coalescen. Para este problema Gurson presentó en 1977 una modificación del modelo de Von Mises apto para metales porosos, luego Tvergaad modificó los parámetros para lograr resultados más acordes a los reales. En el trabajo se verifica que el estado de cargas sufrido por el sistema se corresponde adecuadamente con el modelo de Gurson-Tvergaad. Los resultados del modelado coinciden con los ensayos de laboratorio realizados.
Palabras clave: Soldadura, Falla, Tensión Biaxial, FEM, gasoducto.
Ensayo de tenacidad a la fractura de metal de soldadura dúctil usando el método de normalización. N. Gubeljak, J. Landes, J. Donoso, M. Chapeti y J. Predan, University of Maribor, Eslovenia.
The fracture behavior can be described with the combination of standard normalization method and observation of plastic region at the crack tip (size and shape) during fracture test. In this paper it is postulated that the fracture toughness resistance of the material can be described by using standard (ASTM E-1820-01) normalization method in spite of the fact that values of fracture resistance are out of standard range. Due to this, fracture toughness tests of weld metal using existing procedures according to standards may give invalid results for the critical crack initiation toughness or fracture resistance curve in terms of the J-integral or the critical crack-tip opening displacement, CTOD. In such cases, the measured high toughness is the consequence of the gross yielding of a significant volume of un-cracked ligament, and can be measured only by using surface displacement measurement techniques. The results show that standards based on recording load vs. few measured clip gauge points and displacement are insufficient. The normalization method seems a good alternative measurement and analysis technique which indirectly correlates to surface displacement measurements, especially in case of miniature mechanical testing.
Keywords: Fracture toughness testing, Normalization method, Weld metal.
Efecto y caracterización de superficies mediante tratamientos de plasma atmosférico: mojabilidad y adherencia - J. Abenojar, M. Martinez, N. Encinas y J. del Real, Universidad Carlos III de Madrid, España.
El plasma se produce tras aplicar una descarga de energía a un gas para reorganizar las estructuras electrónicas de las especies (átomos y moléculas) y así producir especies excitadas e iones. Los plasmas atmosféricos se generan a través de corrientes eléctricas en la mayoría de los casos. El campo eléctrico transmite la energía a los electrones del gas (que son las especies cargadas más móviles).
Los tratamientos con plasma son aplicaciones capaces de modificar químicamente la superficie del material hasta una profundidad de micras o, a lo sumo, milímetros. Por este motivo, se pueden utilizar tratamientos con plasma con distintos objetivos: limpieza superficial, hacer recubrimientos, activación de superficial, mejorar la biocompatibilidad, entre otros.
Este trabajo tiene como objetivo estudiar superficies tratadas con plasma atmosférico y su caracterización, mediante técnicas como son: espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos-X (XPS), espectroscopia de infrarrojo (FTIR-ATR), ángulo de contacto, rugosidad y microscopia electrónica de barrido (MEB). Las superficies tratadas serán poliméricas (polietileno, polipropileno, ABS, policarbonato) y cerámicas (cristal). En los resultados se puede destacar que la eficacia del tratamiento depende del material utilizado.
Palabras clave: Tratamientos superficiales; Energía superficial; Plasma atmosférico.
Solución analítica de la temperatura transitoria de un cuerpo semi-infinito sometido a una fuente de calor en 3-D en el proceso de arco sumergido. A. Ghosh y S. Chattopadhyaya, Government College of Engineering and Textile Technology, India.
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Arreglos de fase - en dónde estamos?. R. Leon y M. Moles, NDT Innovations-Olympus NDT, Perú-Canadá.
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Técnicas de sensoramiento no invasivo para el monitoreo de la calidad en el proceso de soldadura GMAW. E. Huanca y S. Crisóstomo, Universidade de Brasilia, Brasil.
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Un nuevo y mejorado sistema de inspección AUT de soldadura circunferencial. R. Leon y M. Moles, NDT Innovations-Olympus NDT, Perú-Canadá.
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Inspección de tuberías de diámetro pequeño. R. Leon y M. Moles, NDT Innovations-Olympus NDT, Perú-Canadá.
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Determinación de las propiedades del arco eléctrico en la superficie del material base para el desarrollo de procesos y equipos de soldadura con electrodo no consumible. J. Fuentes, U. Füssel y J. Zschetzsche, GSI SLV Duisburgo, Alemania.
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Formación de partícula y desprendimiento de metal de los alambres en el proceso de rociado de doble arco. W. Tillmann, S. Momeni y M. Abdulgader, Technische Universitat Dortmund, Alemania.
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Microestructura de recubrimientos de vidrios metálicos depositados mediante rociado por plasma. A. Kobayashi, T. Kuroda, H. Kimura y A. Inoue, Osaka University, Japón.
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Cálculo de la soldadura por puntos. M. Stipkovic, C. Correa, M.A. Stipkovic y G. Ferreira, Universidade de Sao Paulo, Brasil.
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Simulación de ciclo térmico y evaluación de la tenacidad en uniones soldadas de acero SUMITEN. V. Aguero y C. Fosca, Pontificia Universidad Católica del Perú, Perú.
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Influencia del aporte de calor en la evaluación de grietas en juntas soldadas de acero API X80 a través del ensayo Tekken. R. Perea y R. Trevisan, Universidade Estadual de Campinas, Brasil.
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Comportamientos en medios agresivos de adhesivos elásticos. . Martínez, J. Abenojar y M. Pantoja, Universidad Carlos III de Madrid, España.
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Implementación del criterio de falla de juntas unidas por adhesivos. R. Rodriguez, C. Souza, P. Sollero, E. Albuquerque y M. Rodrigues, Universidade Estadual de Campinas, Brasil.
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Efecto y caracterización de superficies mediante tratamientos de plasma atmosférico: mojabilidad y adherencia. J. Abenojar, M. Martinez, N. Encinas y J. del Real, Universidad Carlos III de Madrid, España.
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Análisis cinético y de curado mediante DSC de diferentes resinas epóxicas. G. García, J. Abenojar, M. Martinez y J. del Real, Universidad Nacional de Colombia, Colombia.
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