Resumen
En este trabajo se abordan los fundamentos
térmicos de la soldadura donde se estudian los procesos de
distribución del calor durante el calentamiento del metal
por distintas fuentes, la influencia de ellas sobre el proceso de
fusión del metal, así como, el ciclo térmico
que surge, en el metal base y en la costura, provocando
transformaciones estructurales y volumétricas; y por
ultimo la aplicación del método de los Elementos
Finitos en el estudio de los procesos de Soldadura.
Abstract
In this work the thermal foundations of the welding are
approached where the processes of distribution of the heat are
studied during the heating of the metal by different sources, the
influence of them on the process of coalition of the metal, as
well as, the thermal cycle that arises, in the metal bases and in
the seam, causing structural and volumetric transformations; and
for I finish the application of the method of the Finite Elements
in the study of the processes of Welding.
Introducción
La mayoría de los métodos y procesos de la
soldadura en la actualidad están relacionados con el
calentamiento y el enfriamiento local del material a soldar. Los
problemas que ocurren relacionados con los procesos
térmicos durante la soldadura son de gran importancia en
la producción soldadura moderna [1].
Vinculado al proceso de soldadura por fusión,
tiene que existir una fuente de calor desde donde se obtiene la
energía necesaria para elevar la temperatura del metal que
se va a soldar, así como del metal que se funde como metal
de aportación (en el caso que se requiera). El calor
suministrado por esas fuentes provocará determinados
efectos sobre la microestructura del metal que se suelda
fundamentalmente en la Zona de Influencia Térmica,
así como esfuerzos térmicos, desplazamientos de
metal, deformaciones y surgimientos de tensiones
residuales.
Ese calor necesario para la soldadura se obtiene a
cuenta de la transformación en energía
eléctrica, mecánica, química, radiante,
etc.
No se puede continuar sin exponer el concepto o
definición de soldadura. Termodinámicamente es el
proceso de obtención de una unión monolítica
de los materiales, como resultado de la aplicación
(introducción) y transformación
termodinámica irreversible de la energía y de la
sustancia en el sitio de la unión [2, 3].
A partir del esquema de las transformaciones
termodinámicas se puede efectuar la clasificación
de los procesos de soldadura teniendo en cuenta tres
índices fundamentales de tipo físico:
1. Por la forma en que se aplica o introduce la
energía.2. Por la presencia de
presión.3. Por el tipo de portador de la
energía.
Según la forma en que se introduce la
energía en la pieza, todos los procesos de soldadura se
pueden dividir en:
a. Térmicos.
b. Termomecánicos o
termopresivos.c. Mecánicos o
presomecánicos.
El principio de clasificación de los procesos de
soldadura puede estar determinado por algunos indicadores
cuantitativos del tipo técnico- económico. Estos
indicadores pueden ser [1]:
1. El valor de la energía
específica de soldadura o de la introducción en
la pieza.2. Las pérdidas específicas por
la soldadura.
En el presente trabajo se utiliza en gran medida el tema
"Procesos Térmicos durante la soldadura" así como
aspectos de otras asignaturas como termodinámica y
computación (Cosmos).
No se puede poner punto final sin esclarecer que la
teoría de los procesos de soldadura no puede considerarse
en modo alguno como completa, si en ella no se estudian los
procesos térmicos durante la soldadura; hay que tener en
consideración el estado térmico del metal para
lograr explicar con profundidad la mayoría de los
fenómenos que se observan durante la soldadura
[4].
Según el grado de calentamiento que sufre la
pieza durante su recuperación por métodos de
soldadura, resulta de vital importancia conocer el dominio de las
transformaciones que se pueden generar en el metal base, para el
restablecimiento de las propiedades de explotación de las
piezas.
El primer paso complejo para hacer un diseño y
análisis de la soldadura a ejecutar sobre bases
científicas, es calcular con exactitud el campo de
temperaturas transientes experiencia ya desarrollada por
investigadores como.
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