Estudio del efecto del diámetro de poros en la resistencia de juntas soldadas con proceso SMAW en tubería de acero ASTM A-36 mediante simulación por elementos finitos - Almeida Panamito, Adolfo Antonio (2022)
El presente proyecto surgió de la necesidad de determinar el efecto del tamaño de un poro individual en la resistencia de juntas soldadas con proceso SMAW en tuberías de acero ASTM A-36 bajo cargas de tracción, la metodología aplicada se basó en hallar la fuerza a tracción máxima para que el cordón con la porosidad individual no sobrepase el límite elástico. Debido a la complejidad de resolver el problema analíticamente, se realizaron simulaciones en el software ANSYS con modelación geométrica en el programa SOLIDWORKS. Las dimensiones utilizadas fueron tomadas de catálogos de distribución de tuberías para transportación de oleoductos, se consideraron el diámetro exterior y el espesor que presenta. Otra variable que se tomó en cuenta fue el diámetro del poro que adoptó valores de 2, 2.5, 3, 3.5, 4 y 6 mm respectivamente, el análisis se efectuó en el centro del espesor del cordón de soldadura; el límite elástico del acero estructural de análisis es de 250 MPa, valor que sirvió para calcular la concentración de esfuerzos en el poro. Los datos obtenidos se analizaron mediante software estadístico con técnicas de regresión lineal, por lo tanto, se encontró una expresión matemática en base a tres variables: diámetro exterior de tubería, espesor y finalmente el tamaño del poro (diámetro), todas ellas directamente influyentes a la fuerza permitida máxima a aplicar en la junta soldada, valor relacionado a la resistencia de ésta. El análisis dio como resultado que la mayor reducción de resistencia ocurrió en tuberías con diámetros de poros mayor a 4 mm, existiendo un mayor riesgo de falla en el material. Como recomendación, se debe evaluar el comportamiento de la resistencia mecánica de la junta en otro tipo de discontinuidades, para observar variaciones en la fuerza máxima disponible con otro tipo de formas.