Modelamiento de los esfuerzos residuales presentes en una unión soldada de acero 1045 realizada mediante el método SMAW para una junta en V
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2021-08-12
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Descripción
Este trabajo se centró en la búsqueda de los esfuerzos residuales producidos por una unión soldada en una junta en V de cero AISI 1045, por medio de soldadura por fusión, manual de metal por arco (SMAW) la cual fue modelada mediante el software Ansys, en la interfaz Workbench teniendo en cuenta el análisis térmico transitorio. Fue necesario considerar las propiedades del material e investigar a fondo sobre los parámetros de soldadura del método elegido, con el objetivo de obtener la mejor versión de la simulación. Con los datos suministrados por el software, se realizó un análisis térmico con fuentes puntales transitorias de la temperatura calculada para la fusión, con el perfil térmico y con referencia al diagrama CCT del material se realizaron las curvas de enfriamiento donde se puede apreciar la velocidad, teniendo en cuenta estos parámetros es posible determinar las transformaciones de fase ocurridas en la junta antes y después de hecha la soldadura y su respectivo enfriamiento. Finalmente, se realizó el cálculo de las deformaciones a partir de las transformaciones de fase del material, su cambio de longitud, y porcentaje de carbono, se usa la ley de Hooke para determinar la magnitud de los esfuerzos residuales transversales presentes en el material después del proceso de soldadura.
Resumen
This work focused on the search for the residual stresses produced in a welded joint in a V joint of AISI 1045 steel, by means of fusion welding, manual metal arc (SMAW) which was modeled using the Ansys software in the Workbench interface, taking into account the transient thermal analysis. It was necessary to consider the properties of the material and to thoroughly investigate the welding parameters of the chosen method, in order to obtain the best version of the simulation. With the data provided by the software, a thermal analysis was carried out with transient point sources of the temperature calculated for the fusion, with the thermal profile and with reference to the CCT diagram of the material, the cooling curves were made where the speed can be appreciated, Taking these parameters into account, it is possible to determine the phase transformations that occurred in the joint before and after welding and their respective cooling. Finally, the calculation of the deformations was carried out from the phase transformations of the material, its length change, and percentage of carbon, Hooke's law is used to determine the magnitude of the transversal residual stresses present in the material after the welding process.
Palabras clave
Soldadura, Temperatura, Transformación de fase, Simulación, Ciclo térmico, Esfuerzos residuales, Deformación
Materias
Tecnología Mecánica - Tesis y disertaciones académicas, Resistencia de materiales, Metalurgia del acero, Tratamiento térmico del acero