SOLDADURA
Soldadura
American Welding Asociation define:
La soldadura es el proceso de unión de dos o más
piezas de material, con frecuencia metálica, por la
unión a través de una cara de contacto.”
Es el procedimiento de unir dos o más piezas de metal por aplicación
de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin el aporte de
otro material, llamado material de aportación, cuya temperatura de
fusión es inferior a la de las piezas que se han de soldar.
Soldadura
SOLDADURANORMAS DE CLASIFICACION: Ejemplo
E-60XX indica un electrodo revestido cuyo depósito posee
como mínimo 60.000 libras por pulgada cuadrada (por 1000 en
sistema imperial
E-43XX (en decenas en sistema ISO)
Electrodo revestido cuyo depósito posee al menos 430 Mega
pascales.
Dichas cantidades corresponden a la resistencia mínima que
debe cumplir el depósito.
UNIONES SOLDADAS
Electrodo
Resistencia
última (MPa)
Resistencia
de fluencia
MPa)
E60XX 427 345
E70XX 482 393
E80XX 551 462
E90XX 620 531
E100XX 689 600
E120XX 827 737
En cuanto a factor de seguridad o esfuerzos de trabajo permisible, el
diseñador se puede basar en factores ya utilizados con anterioridad, o sino
utilizar el código (AISC). En este código los esfuerzos de trabajo permisibles
se basa en la resistencia a la fluencia del material, en vez de la resistencia
última
Resistencia mínima de varias clases de electrodos
(AWS American Welding Society)
UNION EMPALMADA. En este tipo de unión, las
partes se encuentran en el mismo plano y se
unen en sus bordes.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
UNION DE ESQUINA. Las partes en una
unión de esquina forman un ángulo recto y
se unen en la esquina del ángulo.
UNION SUPERPUESTA. Esta unión consiste
en dos partes que se sobreponen.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
UNION DE BORDES. Las partes
en una unión de bordes están
paralelas con al menos uno de sus
bordes en común y la unión se
hace en el borde común.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
UNION EN T. En la unión en T, una parte es
perpendicular a la otra en una forma parecida a la
letra T.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
SOLDADURA DE FILETE: Se usa para rellenar los
bordes de las placas creadas mediante uniones de
esquinas, sobre puestas y en T.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
SOLDADURA CON SURCO: Se requieren
moldear las orillas de las pesas con un surco
para facilitar la penetración de la soldadura.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
SOLDADURA POR INSERTO Y RANURADAS:
se utilizan para la unión de placas planas.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
SOLDADURA DE PUNTOS Y COSTURA:
Pequeña sección fundida entre las superficies
de dos laminas o placas.
SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES
TIPOS DE UNION
• en ángulo.
UNIONES SOLDADAS
FF
TIPOS DE UNION
• A tope y en ángulo.
UNIONES SOLDADAS
Soldadura a tope
F F
Diseño de soldadura
a
a
• Las soldaduras a tope actúan en tracción y en compresión
• Las soldaduras en ángulo soportan cortante, en tracción y
compresión y, a veces, flexión.
Area efectiva del cordon de soldadura
Aw = te Lw = 0.707 a Lw
a
a
Diseño de soldadura
A
D B
C
Diseño de soldadura
Ejemplo 1: Dos planchas de acero se sueldan segun los cordones
AB-BC-CD y se aplica la carga de 100 kN, calcule la fuerza
desarrollada en los puntos A y D de la soldadura
mmL 32575100150
mmxxx
x 26.43325
5.14062
75100150
5.3775010075150
mmxxx
y 46.38325
12500
75100150
10075501000150
m
kN
L
FxqDx 84.153
325
50
m
kN
L
FyqDy 46.266
325
6.86
Fx=100*cos60°=50 kN, Fy=100sen60°=86.6 kNCálculo de flujo cortante directo
Cálculo de flujo cortante generado por momento torsor
mkNrFM yx .9205.1)46.38)(50(.1
mkNrFyM x .63.19)74.226)(6.86(.2
mkNM .558.2163.199205.1
Cálculo de momento polar
223
12
1yxLLJ
Cordón AB, L=150 mm
34223 105417.646.3826.437515015012
1mxJ AB
34223 10838.246.385046.4310010012
1mxJ BC
34223 1021688.346.3810046.435.37757512
1mxJCD
Cordon BC = 100 mm
Cordon CD L= 75 mm
Luego J=1.259x10-3 m3
m
kN
x
x
J
MyqMx 22.658
1021688.3
03846.0558.214
m
kN
x
x
J
MxqMy 572.1826
1021688.3
10746.0558.214
m
kNqqq MxDxx 06.81222.65884.153
m
kNqqq MyDyy 032.2093572.182646.266
Fuerza en el punto AR=x+yx= 150-43.26=106.74y=38.46
Ejemplo 2: La planchas 1 se suelda a la plancha 2 mediante los
cordones AB-BC con la soldadura E80 de 6 mm . Calcule la carga
máxima F 100 kN .
cmAB 251520 22
cmxx
y
cmxx
x
25.640
250
2515
1025015
5.740
300
2515
5.7255.715
m
kNF
Fy
L
FyqDy 025.0
40
BC= 15
La carga P genera flexión en la soldaduraM=P.eL=2d
dt
P
tL
P
2.
P
2
633
1212
.
dy
tdtdI
donde
yI
M
33
.3
2.
6
.
td
ePd
td
eP
Union soldada bajo carga excéntrica
La soldadura bajo flexión: Esfuerzo normal y
esfuerzo cortante
Una conexión soldada y mostrada es sometida a la fuerza excéntrica de
7,5 kN. Determine el tamaño de la soldadura si el esfuerzo cortante
permisible es 100 N/mm2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 1
o
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 1
Una conexión soldada y mostrada es sometida a la fuerza excéntrica de
60 kN. Determine el tamaño de la soldadura si el esfuerzo cortante
permisible es 100 N/mm2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 2
Una conexión soldada y mostrada es sometida a la fuerza
excéntrica de 25 kN. Determine el tamaño de la soldadura si
el esfuerzo cortante permisible es 55 N/mm2
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 3
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 3
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 3
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 3
Luego la resultante del esfuerzo en la soldadura es
22 r
Ejemplo: A una placa de acero soldado en una
columna se aplica la carga de 100 kN, determine el
tamaño de la soldadura
2
67.166
3002
1000100
2 mm
N
ttx
x
dt
P
233
400
300
12010001003.3
mm
N
ttx
xxx
td
eP
tttr
3.43367.16640022
22
Sea 110 MPa el esfuerzo admisible de la
soldadura mmmmt
a
mmt
657.5707.0
94.3
707.0
94.3110
3.433
Soldadura con carga excéntrica: Flexión
EJEMPLO 3
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