Mario Alberto Estrada EspinozaMoisés Betancourt MedinaAureliano Morfin SánchezOscar Gustavo Hernández Mateo

Juntas soldadas bajo cargas estáticas.

INTRODUCCIONLa soldadura es un proceso de unión entre metales por la acción del calor, con o sin aportación de material metálico nuevo, dando continuidad a los elementos unidos.

Resistencia de la Soldadura a tensión o carga Para resistir este tipo de carga la tensión normal media vale:

Nota:

- h no incluye el espesor del refuerzo. Este refuerzo sirve para compensar las grietas o huecos de la junta. - Para que la soldadura resista mejor a la fatiga, en la práctica lo que se hace es esmerilar (amolar) el refuerzo pues en el punto A se origina concentración de tensiones.

La tensión de trabajo (σ) deberá ser menor que la tensión del material (σmat) de la soldadura más solicitada, multiplicada por 0,6.

Por ejemplo. La tensión a tracción del acero dulce

σacero dulce = 1260 kg/cm2 (AWS)

Tipos de uniones soldadas.

Las uniones soldadas se pueden clasificar según la posición relativa de las chapas soldadas: Uniones a tope (en prolongación) Uniones a tope en T Uniones por solape

Antes de soldar se realiza preparación de bordes en las piezas para favorecer la penetración del cordón (en las de poco espesor no es necesario) y podemos distinguir: -De penetración completa, cuando la fusión y mezcla entre el material base y el de aportación alcanza a todo el espesor de la unión.-De penetración parcial, si está fusión y mezcla no alcanza a todo el espesor.

Uniones a tope

Como calcular el cordón de soldadura de una junta

Determina el espesor de los metales unidos por el cordón de soldadura. Coloca el medidor de metal sobre cada pieza de metal. Utiliza el grosor del metal más delgado en la junta de soldadura como el factor determinante para el tamaño del cordón. Por ejemplo, si un espesor del metal es de calibre 11 (1/8 de pulgada) (0,32cm) y el espesor del otro metal es una placa de ¼ de pulgada (0,64 cm), el cordón de soldadura no debe ser menor que 1/8 pulgadas (0,32 cm)

RESISTENCIA DE LAS UNIONES SOLDADAS CON CARGAS ESTATICAS Los electrodos que se utilizan en las soldaduras varían en forma considerable. Estos se identifican con el siguiente código: Exxxx Contando desde la izquierda: Primera y segunda X: Resistencia última en kPsi Tercera X: Posición de la soldadura: 1 toda posición, 2 horizontal plana, 4 toda posición y vertical descendente. Cuarta X: otras variables técnicas, por ejemplo la corriente a utilizar, penetración, escoria, contenido de polvo de Fe.

En la tabla siguiente se presentan las propiedades de resistencia mínima de varias clases de electrodos. En las publicaciones de la AWS (American Welding Society) y de AISC (American Institute of Steel Construction) y en la AA (Aluminium Association) se puede encontrar más información al respecto.

Ejemplo Diseñar la correa y su soldadura correspondiente a la figura. La correa se debe fabricar con acero estructural ASTM 441 y ¼ de pulgada de espesor. Esta trabajará soportando una carga estática P de 55600 N. Se utilizará un factor de diseño de 2. Se usarán electrodos E70XX y el tamaño mínimo del cordón de soldadura será hC = 3/16 de pulgada (4,7625 mm). W = 60 mm

Calculamos la soldadura, en este caso aparece corte puro

Solución.

N: número de cordones de soldadura. Como la tensión de fluencia para el electrodo E70XX la σy = 393 Mpa, calcularemos la soldadura basándonos en la altura de los catetos del cordón. Asumiendo que la tensión de corte es la mitad que la normal: