Resumen
En este trabajo se abordan los fundamentos térmicos de la soldadura donde se estudian los procesos de distribución del calor durante el calentamiento del metal por distintas fuentes, la influencia de ellas sobre el proceso de fusión del metal, así como, el ciclo térmico que surge, en el metal base y en la costura, provocando transformaciones estructurales y volumétricas; y por ultimo la aplicación del método de los Elementos Finitos en el estudio de los procesos de Soldadura.
Abstract
In this work the thermal foundations of the welding are approached where the processes of distribution of the heat are studied during the heating of the metal by different sources, the influence of them on the process of coalition of the metal, as well as, the thermal cycle that arises, in the metal bases and in the seam, causing structural and volumetric transformations; and for I finish the application of the method of the Finite Elements in the study of the processes of Welding.
Introducción
La mayoría de los métodos y procesos de la soldadura en la actualidad están relacionados con el calentamiento y el enfriamiento local del material a soldar. Los problemas que ocurren relacionados con los procesos térmicos durante la soldadura son de gran importancia en la producción soldadura moderna [1].
Vinculado al proceso de soldadura por fusión, tiene que existir una fuente de calor desde donde se obtiene la energía necesaria para elevar la temperatura del metal que se va a soldar, así como del metal que se funde como metal de aportación (en el caso que se requiera). El calor suministrado por esas fuentes provocará determinados efectos sobre la microestructura del metal que se suelda fundamentalmente en la Zona de Influencia Térmica, así como esfuerzos térmicos, desplazamientos de metal, deformaciones y surgimientos de tensiones residuales.
Ese calor necesario para la soldadura se obtiene a cuenta de la transformación en energía eléctrica, mecánica, química, radiante, etc.
No se puede continuar sin exponer el concepto o definición de soldadura. Termodinámicamente es el proceso de obtención de una unión monolítica de los materiales, como resultado de la aplicación (introducción) y transformación termodinámica irreversible de la energía y de la sustancia en el sitio de la unión [2, 3].
A partir del esquema de las transformaciones termodinámicas se puede efectuar la clasificación de los procesos de soldadura teniendo en cuenta tres índices fundamentales de tipo físico:
1. Por la forma en que se aplica o introduce la energía.
2. Por la presencia de presión.
3. Por el tipo de portador de la energía.
Según la forma en que se introduce la energía en la pieza, todos los procesos de soldadura se pueden dividir en:
a. Térmicos.
b. Termomecánicos o termopresivos.
c. Mecánicos o presomecánicos.
El principio de clasificación de los procesos de soldadura puede estar determinado por algunos indicadores cuantitativos del tipo técnico- económico. Estos indicadores pueden ser [1]:
1. El valor de la energía específica de soldadura o de la introducción en la pieza.
2. Las pérdidas específicas por la soldadura.
En el presente trabajo se utiliza en gran medida el tema "Procesos Térmicos durante la soldadura" así como aspectos de otras asignaturas como termodinámica y computación (Cosmos).
No se puede poner punto final sin esclarecer que la teoría de los procesos de soldadura no puede considerarse en modo alguno como completa, si en ella no se estudian los procesos térmicos durante la soldadura; hay que tener en consideración el estado térmico del metal para lograr explicar con profundidad la mayoría de los fenómenos que se observan durante la soldadura [4].
Según el grado de calentamiento que sufre la pieza durante su recuperación por métodos de soldadura, resulta de vital importancia conocer el dominio de las transformaciones que se pueden generar en el metal base, para el restablecimiento de las propiedades de explotación de las piezas.
El primer paso complejo para hacer un diseño y análisis de la soldadura a ejecutar sobre bases científicas, es calcular con exactitud el campo de temperaturas transientes experiencia ya desarrollada por investigadores como.
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