Modelo matemático para selección de proceso de soldadura por arco eléctrico basado en características estáticas y dinámicas
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Date
2024-02-28
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo matemático que permite realizar una selección de proceso de soldadura por arco eléctrico, con el objetivo de escoger el que brinde mejores desempeños del material en servicio. El enfoque de este proyecto fue generar un conocimiento para la industria, la cual muchas veces implementa aplicaciones sin considerar los criterios suficientes sobre las consecuencias de la decisión en su implementación. El documento presenta una revisión de modelos matemáticos aplicados a la selección de procesos de soldadura en la bibliografía existente. La caracterización de las juntas soldadas permitió cuantificar la afectación que se generó en los materiales revisados. Esta información se incluyó dentro de un modelo matemático de priorización. La investigación se enmarcó en dos materiales ferrosos, el acero de bajo carbono ASTM A36 y el acero inoxidable austenítico AISI SAE 316L. Fueron aplicados tres procesos de soldadura por arco eléctrico, SMAW, GMAW y FCAW. Los ensayos de caracterización incluyeron pruebas de tracción, dureza, fatiga y evaluación microestructural. Todas las fases de prueba incluyeron comparaciones con el material base. El análisis microestructural y fractográfico permitió confirmar las valoraciones realizadas. El comportamiento de materiales afectados por el proceso de soldadura FCAW presenta un límite elástico 9% superior frente al material base en el AISI 316L y un 1% en ASTM A36. Sin embargo, el proceso SMAW muestra mejores desempeños en el comportamiento a la fatiga. Aun cuando el comportamiento a fatiga de las juntas soldadas con cada proceso empleado reveló un descenso en la cantidad de ciclos resistivos. El modelo matemático propuesto para la decisión fue el análisis jerárquico de proceso AHP. Fue desarrollada la adaptación del modelo matemático AHP para la selección del proceso de soldadura por arco eléctrico en SMAW, GMAW y FCAW y materiales empleados basado en la relevancia dada a las variaciones del desempeño y sus interacciones.
Description
Keywords
Selección de proceso, Soldadura por arco eléctrico, Modelo matemático, Microscopia, Propiedades mecánicas