Reducciones en la Deformación por Soldadura Láser de Estructuras Cilíndricas de STS304 Utilizando el Método de Pre-Carga
Autores: Lee, Se-Hwan; Jeon, Ho-Chan; Park, Jeong-Ung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Deformación por soldadura
Expansión térmica
Transformación de fase
Sensibilización del metal
Tensión de tracción
Análisis termo-elastoplástico
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La deformación por soldadura ocurre debido a la expansión térmica no uniforme, la contracción térmica, la restricción y la transformación de fase en un metal por una fuente de calor de soldadura local. Esto causa problemas como baja resistencia a la pandeo y la reducción de la trabajabilidad del proceso de producción. Corregir las deformaciones de soldadura en acero inoxidable utilizando calor, como el calentamiento lineal, causa sensibilización del metal, lo cual debe evitarse. En este caso, se redujo la deformación por soldadura aplicando tensión en lugar de corregir la deformación mediante calentamiento. Se utilizó un dispositivo de prevención de deformaciones para reducir la deformación por soldadura durante la fabricación de un cilindro hecho de STS304 mediante soldadura láser. La tensión se indujo empujando la carcasa del cilindro hacia afuera utilizando el dispositivo de prevención de deformaciones. Se realizó un análisis termoelastoplástico para investigar los efectos de la magnitud de la tensión en la deformación por soldadura. Además, los resultados paramétricos, que indicaron una reducción en la deformación por soldadura, fueron verificados a través de experimentos. El análisis termoelastoplástico sugirió que no ocurrió deformación cuando la magnitud de la tensión era aproximadamente el 50% de la tensión de fluencia del metal base. Además, la deformación se redujo experimentalmente en un 11-20% cuando se aplicó una tensión de 30 MPa al cilindro, en comparación con la ausencia de tensión.
Descripción
La deformación por soldadura ocurre debido a la expansión térmica no uniforme, la contracción térmica, la restricción y la transformación de fase en un metal por una fuente de calor de soldadura local. Esto causa problemas como baja resistencia a la pandeo y la reducción de la trabajabilidad del proceso de producción. Corregir las deformaciones de soldadura en acero inoxidable utilizando calor, como el calentamiento lineal, causa sensibilización del metal, lo cual debe evitarse. En este caso, se redujo la deformación por soldadura aplicando tensión en lugar de corregir la deformación mediante calentamiento. Se utilizó un dispositivo de prevención de deformaciones para reducir la deformación por soldadura durante la fabricación de un cilindro hecho de STS304 mediante soldadura láser. La tensión se indujo empujando la carcasa del cilindro hacia afuera utilizando el dispositivo de prevención de deformaciones. Se realizó un análisis termoelastoplástico para investigar los efectos de la magnitud de la tensión en la deformación por soldadura. Además, los resultados paramétricos, que indicaron una reducción en la deformación por soldadura, fueron verificados a través de experimentos. El análisis termoelastoplástico sugirió que no ocurrió deformación cuando la magnitud de la tensión era aproximadamente el 50% de la tensión de fluencia del metal base. Además, la deformación se redujo experimentalmente en un 11-20% cuando se aplicó una tensión de 30 MPa al cilindro, en comparación con la ausencia de tensión.