Modelo matemático para selección de proceso de soldadura por arco eléctrico basado en características estáticas y dinámicas

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dc.contributor.advisorPertuz Comas, Alberto David
dc.contributor.advisorRincón Ortiz, Mauricio
dc.contributor.advisorBochert, Philippe
dc.contributor.authorBohórquez Becerra, Óscar Rodolfo
dc.contributor.evaluatorSerna Giraldo, Claudia Patricia
dc.contributor.evaluatorMarulanda Arévalo, José Luddey
dc.contributor.evaluatorJaramillo Suárez, Héctor Enrique
dc.contributor.evaluatorCoy Echeverría, Ana Emilse
dc.contributor.evaluatorMartínez, Manuel de Jesús
dc.date.accessioned2024-03-14T16:14:39Z
dc.date.available2024-03-14T16:14:39Z
dc.date.created2024-02-28
dc.date.issued2024-02-28
dc.description.abstractEste 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.
dc.description.abstractenglishThis work presents the development of a mathematical model that selects an electric arc welding process, with the objective of choosing the one that provides the best performance of the material in service. The purpose of this project was to generate knowledge for the industry, which many times implements applications without considering enough criteria about the consequences of the decision in its implementation. The research presents a review of mathematical models applied to the selection of welding processes from the literature. The characterization of the welded joints allowed quantifying the influence generated in the reviewed materials. This information was included in a mathematical prioritization model. The research was focused on two ferrous materials, ASTM A36 low carbon steel and AISI 316L austenitic stainless steel. Three electric arc welding processes, SMAW, GMAW, and FCAW, were applied. Characterization tests included tensile, hardness, fatigue, and microstructural evaluation. All testing phases included comparisons with the base material. Microstructural and fractographic analysis allowed confirming the assessments made. The behavior of materials welded by the FCAW welding process shows a 9% higher yield strength compared to the base material in AISI 316L and 1% in ASTM A36. However, the SMAW process shows better performance in fatigue behavior. Although the fatigue behavior of the welded joints with each process employed showed a decrease in the number of resistive cycles. The mathematical model proposed for the decision was the AHP hierarchical process analysis. The adaptation of the AHP mathematical model was developed to select the electric arc welding process in SMAW, GMAW, and FCAW and materials used based on the relevance given to the performance variations and their interactions.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001656414
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería de Materiales
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?user=-STQ1NcAAAAJ&hl=es
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8652-5542
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42274
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería de Materiales
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSelección de proceso
dc.subjectSoldadura por arco eléctrico
dc.subjectModelo matemático
dc.subjectMicroscopia
dc.subjectPropiedades mecánicas
dc.subject.keywordProcess Selection
dc.subject.keywordElectric Arc Welding
dc.subject.keywordMathematical Model
dc.subject.keywordMicroscopy
dc.subject.keywordMechanical Properties
dc.titleModelo matemático para selección de proceso de soldadura por arco eléctrico basado en características estáticas y dinámicas
dc.title.englishMathematical Model to Arc Welding Process Selection Based on Static and Dynamic Characteristics
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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