Análisis de las inclusiones de escoria ESIs e ISIs en la resistencia mecánica de las juntas soldadas

ANALYSIS OF SCORING INCLUSIONS ESIs AND ISIs IN THE MECHANICAL RESISTANCE OF THE SOLDIER JOINTS

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Publicado en 3C Tecnología – Volumen 8 Número 4 (Edición 32)

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Resumen

La investigación surge de la necesidad de verificar el Item 9.3.8. Inclusiones de escoria alargadas (ESIs) y aisladas (ISIs) de la Norma API 1104, en donde establece las dimensiones que se consideran como defectos dichas discontinuidades y por ende rechazadas las juntas soldadas, siendo estos datos solo criterios empíricos. Requiriendo así determinar cuál es la influencia del tamaño de las inclusiones de escoria en la resistencia mecánica de la soldadura. Para la investigación, se obtiene probetas de material ASTM-A36 unidas con soldadura SMAW E-6010 con diferentes dimensiones de inclusiones (ESIs e (ISIs), incrustando capsulas de escoria quemada en el interior de la soldadura con dimensiones de 1, 3 y 5 mm de diámetro para ISIs y una varilla de tungsteno con un diámetro de 1,6 mm y de 25mm de longitud que simula una ESIs debido a la no fusión con el material base. Las dimensiones de las discontinuidades y la no presencia de otro tipo de discontinuidades se verifican con Radiografía Industrial. Posterior a ello se determina la resistencia mecánica, obteniendo la curva Esfuerzo-Deformación mediante ensayos de tracción. La investigación se complementa con una simulación en el software ANSYS 16.1 para poder comparar los resultados obtenidos en el laboratorio y extrapolar a diferentes dimensiones de inclusiones que no se realizó en la metodología experimental. Con un análisis estadístico se determina la curva del tamaño de discontinuidades vs la resistencia mecánica, determinando en porcentajes cuanto influye la variación del tamaño de inclusiones tanto ISIs como ESIs en la resistencia tensil.

Abstract

The present research arises from the need to verify Item 9.3.8. Elongated slag inclusions (ESIs) and isolated (ISIs) of the API Standard 1104, where it establishes the dimensions that are considered as defaults these discontinuities and therefore rejected welded joints, these data are only empirical criteria. For that reason, it is necessary to determine the influence of the size of the slag inclusions on the mechanical strength of the weld. For the investigation, samples of material ASTM-A36 joined with welding SMAW E-6010 with different dimensions of inclusions (ISIs e (ESIs), incrusted burnt slag capsules inside the weld with dimensions of 1, 3 and 5 mm diameter for ISIs and a tungsten rod with a diameter of 1.6 mm and 25 mm in length are obtained and it simulates an ESI due to non-fusion with the material base. The dimensions of the discontinuities and the non-presence of other types of discontinuities are verified with Industrial Radiography. After this, the mechanical strength is determined obtaining the Stress-Deformation curve through tensile tests. The research is complemented by a simulation in the ANSYS 16.1 software in order to compare the results obtained in the laboratory and extrapolate to different dimensions of inclusions that were not made in the experimental methodology. With a statistical analysis the curve of the size of discontinuities vs the mechanical resistance is determined, establishing in percentages how much the variation of the size of inclusions influences in ISIs and ESIs in the tensile strength.

Artículo

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Palabras clave

Inclusiones de escoria, Resistencia mecánica, Influencia del tamaño, Juntas soldadas, SMAW.

Keywords

Slag inclusions, Mechanical strength, Size influence, Welded joints, SMAW.

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