Análisis de la zona afectada por el calor (ZAC)

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE SOLDADURA DE PRODUCCIÓN Y MANTENIMIENTO

TEMA:

Análisis de la zona afectada por el calor (ZAC)

OBJETIVOS:

• Visualizar la zona afectada por el calor de diferentes velocidades de avance a diferentes espesores.
• Determinar las áreas de las zonas afectadas por el calor.
• Fotografiar las probetas dadas y realizar un análisis preliminar.

MARCO TEÓRICO:

Se observó detenidamente diferentes probetas con espesores y a diferentes velocidades cada una las cuales son:

• 8 [mm] (Velocidad media o normal)
• 10 [mm] (Baja velocidad)
• 12 [mm] (Alta velocidad)

Se procedió a realizar varias fotografías para posteriormente y con la ayuda de un programa especializado (AutoCAD® o SketChandCalc®), determinar el área de las zonas afectadas por el calor de las diferentes probetas, usando las fotografías realizadas.

Los cálculos en este caso se lo realizaron mediante los programas y depende de la precisión y cantidad de vectores usados, aumentando su precisión.

DATOS OBTENIDOS:

        Tabla 1 Datos obtenidos para el electrodo E6010

Simbología

e = Espesor de la placa

[pic 1]

Figura 1. ZAC vs espesor de la placa

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

La probeta con menor zona afectada por el calor (ZAC) es la probeta que tiene el menor espesor, 8 [mm] a una velocidad normal de soldadura, presentando una zona afectada por el calor (ZAC) bastante uniforme y a los alrededores de la soldadura, sin embargo, se presenta una grieta en la soldadura desde la base extendiéndose hasta la mitad de la probeta.

La probeta de espesor medio pero con una velocidad de soldadura baja presenta una zona afectada por el calor prácticamente el doble de la probeta de velocidad normal.

La probeta de un gran espesor y una velocidad de soldadura alta presento un ZAC relativamente pequeño.

CONCLUSIONES (Vicente Capito)

• Las tasas de aporte entre los electrodos E7018 y E6010 a la intensidad de 90 [A] y 110 [A], son muy cercanas por lo que se podría optar por la opción más barata para ahorrar dinero en las soldaduras ya que tienen un resultado muy cercano.
• Utilizar el electrodo E6010 resulta el más conveniente de utilizar a un amperaje de 100 [A] ya que ofrece una tasa de aporte muy por encima de la tendencia lineal que la teoría nos dice, por lo que resulta en un gran valor para ser tomado en cuenta.
• La soldadura con el electrodo E6013 resulta ser la más sencilla de replicar y de usar al momento de realizar pruebas ya que nos dio una tendencia lineal en sus cálculos, por lo que esta debe ser usada para proceso que necesiten ser precisos sin invertir demasiado en extensas pruebas.

CONCLUSIONES (Luis Jaramillo)

• El ZAC aumenta cuando se tienen velocidades de soldaduras bajas debido a que el material esta más tiempo sometido a altas temperaturas.
• El ZAC puede ser relativamente controlado mediante tratamientos térmicos previos a la realización de la soldadura.
• A velocidades altas el ZAC es menor pero la soldadura no es buena.

RECOMENDACIONES (Vicente Capito)

• La correcta medición de cada probeta hasta su punto de estabilidad y de la misma manera en el tiempo tomado en cada soldadura es un factor decisivo al momento de calcular la veracidad de la tasa de aporte.
• Verificar la intensidad en cada proceso de soldadura ya que estos podrían ser las razones del porque las curvas no poseen una tendencia lineal.
• Utilizar el recomendado equipo de protección personal para evitar cualquier tipo de riesgo o amenaza.

RECOMENDACIONES (Luis Jaramillo)

• Se recomienda tomar en cuenta el valor del espesor de la probeta, ya que para realizar las medidas de las distintas áreas en AutoCAD, debemos escalar bien nuestra fotografía.
• Se recomienda considerar otros parámetros de soldadura, además de los tratamientos superficiales al material base, como por ejemplo la corriente aplicada.
• Se recomienda reducir en lo posible la zona afectada por el calor, ya que así se evitará la aparición de fisuras, agrietamientos, etc.

BIBLIOGRAFÍA:

1. CRAWFORD Michael. ¿Atascado en la SMAW? Thefabricator.com. Mayo 2009. Recuperado de http://www.thefabricator.com/article/tc/-atascado-en-la-smawr
2. Steven R. Schmid, Manufacturas, ingeniería y tecnología, cuarta edición

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