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JUAN GUERRERO DE ARRATE Welding Engineer

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Presentación del tema: "JUAN GUERRERO DE ARRATE Welding Engineer"— Transcripción de la presentación:

1 JUAN GUERRERO DE ARRATE Welding Engineer
COMPORTAMIENTO, DISEÑO Y CÁLCULO DE UNIONES SOLDADAS Escuela de Ingenieria de Edificación Curso 2010 JUAN GUERRERO DE ARRATE Welding Engineer

2 ÍNDICE INTRODUCCIÓN ANÁLISIS DE LAS UNIONES SOLDADAS CASOS PRÁCTICOS
CONCLUSIONES

3 CLAVES FÓRMULA DE APLICACIÓN

4 CLAVES HOMOGÉNEOS ISÓTROPOS CONTINUOS

5 CLAVES ¿PROCESO SOLDADURA ADECUADO? ¿COMPORTAMIENTO DUCTIL O FRAGIL?
¿QUÉ CARGA AGOTA UN CORDÓN? ¿QUÉ CARGA ABSORBE CADA CORDÓN? ¿CUALQUIER DISTRIBUCIÓN EN EQUILIBRIO, PUEDE SER ACERTADA SIEMPRE QUE LA UNIÓN DESARROLLE TODA SU CAPACIDAD PLÁSTICA?

6 ¿QUE OCURRE EN LA ZONA DE UNIÓN?
ESTADOS TENSIONALES MUY COMPLEJOS TENSIONES RESIDUALES ESTADO TRIAXIAL DE TENSIONES POSIBILIDAD DE ALGÚN DEFECTO CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL EN LA ZONA DE UNIÓN DIFERENTES A LAS DEL METAL BASE

7 ESTADOS TRIAXIALES DE TENSIONES
LO QUE NO HAY QUE HACER

8 POSIBILIDAD DE ALGÚN DEFECTO
POROS

9 POSIBILIDAD DE ALGÚN DEFECTO
FALTA DE PENETRACIÓN

10 MACROGRAFÍAS Arco sumergido Arco manual con electrodos revestidos

11 MICROGRAFÍAS Estructuras de referencia Acero 0,8% C Acero 0,3% C

12 MICROGRAFIAS Estructuras de referencia
Acero ferrítico 0,02%C Acero austenítico

13 MICROGRAFÍAS Estructuras de referencia Acero 0,2 % C
Grano equiáxico Grano columnar

14 MICROGRAFÍAS Estructuras de referencia ZAC Zona reaustinizada

15 MICROGRAFÍAS Estructuras de referencia
Ac. Martensítico ¿Les toca a uds?

16 A uds les toca relacionar
¿Cuántas estructuras distintas observas?

17 ASPECTOS DE SOLDABILIDAD
Control del calor

18 ASPECTOS DE SOLDABILIDAD
Energías brutas aportadas

19 DIAGRAMA DE ENFRIAMIENTO CONTINUO
Estructuras

20 CARBONO EQUIVALENTE Medida de su tendencia potencial a fisurarse durante la soldadura Se calcula aplicando la fórmula que ampara los elementos que componen químicamente el acero con sus ponderados coeficientes de influencia en el agrietamiento durante la soldadura en relación al C.

21 FISURACIÓN EN FRÍO Características del metal base Efecto del hidrógeno
Tensiones residuales Los aceros al carbono son sensibles si su contenido es alto Son sensibles si están aleados (templabilidad) Sensibles si su espesor es alto

22 ¿QUE OCURRE CON LAS LIGADURAS CINEMÁTICAS DE LA UNIÓN?
MATERIALIZARLAS DEBEN CUMPLIR LAS RESTRICCIONES CINEMÁTICAS

23 Tensiones residuales y concentración de tensiones
¿Influyen las tensiones residuales en las fórmulas simplificadas de diseño? ¿Los efectos locales de concentración de tensiones originados por la geometría de los cordones, son considerados?

24 UNIONES SOLDADAS A TOPE
Formas de preparación

25 Consideraciones de las uniones a tope
No hay cambio cualitativo en la transmisión de esfuerzos La concentración es absorbida por la plastificación Si la soldadura es de penetración total no es necesaria ninguna comprobación No se empleará un solo cordón de soldadura a tope con penetración parcial para transmitir esfuerzos de tracción perpendiculares a su eje longitudinal

26 SOLDADURA EN ÁNGULO Análisis y clasificación
Cambio cualitativo transmisión esfuerzos

27 Consideraciones de las uniones en ángulo
Hay un complejo estado tensional diferente al de las piezas unidas que hace practicamente imposible un estudio analítico Necesitan ser calculadas El cordon mínimo es de 40 mm o seis veces el ancho de la garganta No se utilizará un solo cordon de soldadura en ángulo para transmitir esfuerzos de tracción perpendiculares a su eje longitudinal Geometría del cordon Dimensiones características del cordón

28 Métodos de cálculo EXPERIMENTALES NUMÉRICOS APROXIMADOS

29 Caracterización geométrica del cordón de soldadura
Geometría del cordón-->triángulo isósceles

30 Método numérico Análisis por elementos finitos (ANSYS)
Análisis elástico (VON MISES)

31 DILUCIÓN Y ROTURA ¿PORQUÉ SE ELIGE LA GARGANTA?
SECCIÓN DEL CORDÓN QUE TIENE MENOR SECCIÓN RESISTENTE LA SECCIÓN ES DEL MISMO MATERIAL ¿ SIGNIFICA ELLO QUE LA ROTURA SE ORIGINA POR LA GARGANTA? SE PRODUCIRÁ BIEN POR LA GARGANTA O BIEN POR CUALQUIER OTRA SECCIÓN VALORES MEDIOS DEL ESTADO TENSIONAL

32 MAGNITUDES QUE CARACTERIZAN EL FALLO
Tensiones en el plano de garganta

33 REPRESENTACIÓN DE UN PUNTO DE LA SUPERFICIE DE ROTURA
Ensayo

34 SUPERFICIE DE ROTURA PEROIDE BALÓN RUGBY ELIPSOIDE

35 CRITERIOS DE AGOTAMIENTO
NO UNIVERSALES Norma UNE 14035 Eurocódigo Núm. 3 y Código Técnico de la Edificación Norma DIN-4100

36 CTE Coef. Material. Soldadura 1,25 Coeficiente de correlación

37 VALORES LÍMITES DE GARGANTAS
Máximos: a ≤ 0,7 e mín Tabla de valores

38 Clasificación de uniones
Con respecto a las acciones.(NDD) (NDD), NÚMERO, DISPOSICIÓN Y DIMENSIONES DE LOS CORDONES

39 Clasificación de las uniones
Con respecto a los planos de abatimiento Espaciales Planas

40 Limitaciones de longitud de cordones longitudinales
Sometidos a tracción


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