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Efecto de la entrada de calor en la tenacidad a la fractura de las diferentes zonas de juntas soldadas de acero ASTM A572-Gr50 producidas por el proceso de soldadura GMAW y gas 90Ar-10CO2

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dc.contributor.advisorUnfried Silgado, Jimyspa
dc.contributor.advisorZambrano Rodríguez, Habibspa
dc.contributor.authorHerrera de Oro, Edinson de Jesús
dc.date.accessioned2023-02-27T13:12:45Z
dc.date.available2023-02-27T13:12:45Z
dc.date.issued2022-02-27
dc.description.abstractThe effect of the heat input generated by the GMAW welding process and protective gas 90Ar10CO2 on the fracture toughness of the different welding zones in the joints of ASTM A572 Gr 50 steel, which is a high-quality steel, was evaluated. High strength and low alloy (HSLA). Initially, the characterization of the base metal was carried out through techniques such as: optical emission spectrometry, optical microscopy, tensile tests, hardness tests and fracture toughness tests, with these data on chemical composition, microstructure, stress creep, hardness and fracture toughness values, respectively. Subsequently, the welding of the 400mmX150mmX6,35mm steel plates was carried out, by means of GMAW, using different heat inputs (high and low). From the welding coupons, the different welding zones were identified by macrography; and the phases in said zones were identified by means of metallography and X-ray diffraction. Then the fracture toughness test was carried out on specimens with the pre-crack located in the thermally affected zone (HAZ) and in the weld metal zone, welded joints. It was evidence that the fracture toughness is correlated with the microstructural changes in the ASTM A572 Gr 50 steel product of the thermal inputs of the GMAW welding process, this has an impact on the resulting phases; as well as the size, location and composition of the precipitates.eng
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánicaspa
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensiónspa
dc.description.resumenSe evaluó el efecto de la entrada de calor generada por el proceso de soldadura GMAW y gas protector 90Ar-10CO2 en la tenacidad a la fractura de las diferentes zonas de soldadura en juntas de acero ASTM A572 Gr 50, el cual es un acero de alta resistencia y baja aleación (HSLA). Inicialmente se realizó la caracterización del metal base a través de técnicas, como: espectrometría de emisión óptica, microscopia óptica, ensayos de tracción, ensayos de dureza y ensayos de tenacidad a la fractura, con estas se obtuvieron datos de composición química, microestructura, esfuerzo de fluencia, dureza y valores de tenacidad a la fractura, respectivamente. Posteriormente, se llevó a cabo la soldadura de las placas de acero de 400mmX150mmX6,35mm, mediante GMAW, utilizando diferentes entradas de calor (alta y baja). A partir de los cupones soldados, se identificaron las diferentes zonas de soldadura mediante macrografía; y se identificaron las fases en dichas zonas mediante metalografía y difracción de rayos X. Luego se realizó el ensayo de tenacidad a la fractura en probetas con la pregrieta ubicada en la zona afectada térmicamente (ZAT) y en la zona del metal de soldadura, de las juntas soldadas. Se evidenció que la tenacidad a la fractura está correlacionada con los cambios microestructurales en el acero ASTM A572 Gr 50 producto de los aportes térmicos del proceso de soldadura GMAW, esto tiene un impacto en las fases resultantes; así como el tamaño, ubicación y composición de los precipitados.spa
dc.description.tableofcontentsRESUMEN .................................................................................................. 1spa
dc.description.tableofcontentsABSTRACT ................................................................................................ 2spa
dc.description.tableofcontents1. Capítulo I. Descripción del Trabajo de Investigación ....................... 3spa
dc.description.tableofcontents1.1. Introducción .................................................................................................................. 3spa
dc.description.tableofcontents1.2. Objetivos ....................................................................................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents1.2.1. Objetivo general ..................................................................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents1.2.2. Objetivos específicos ............................................................................................. 5spa
dc.description.tableofcontents1.3. Estructura de la tesis ..................................................................................................... 6spa
dc.description.tableofcontents1.4. Revisión de literatura ..................................................................................................... 7spa
dc.description.tableofcontents1.4.1. Marco Conceptual .................................................................................................. 7spa
dc.description.tableofcontents1.4.1.1. Aceros HSLA .................................................................................................. 7spa
dc.description.tableofcontents1.4.1.2. Acero ASTM A572 Gr 50 ................................................................................. 7spa
dc.description.tableofcontents1.4.1.3. Proceso de Soldadura GMAW ........................................................................ 9spa
dc.description.tableofcontents1.4.1.4. Proceso de Soldadura GMAW ........................................................................ 9spa
dc.description.tableofcontents1.4.2. Estado del arte ..................................................................................................... 15spa
dc.description.tableofcontents1.5. Trabajos derivados ...................................................................................................... 18spa
dc.description.tableofcontents2. Capítulo II. Diseño Experimental ..................................................... 19spa
dc.description.tableofcontents2.1. Universo ...................................................................................................................... 19spa
dc.description.tableofcontents2.2. Variables ..................................................................................................................... 19spa
dc.description.tableofcontents2.3. Recolección de datos .................................................................................................. 20spa
dc.description.tableofcontents2.4. Determinación del número de probetas ....................................................................... 22spa
dc.description.tableofcontents3. Capítulo III. Caracterización Inicial .................................................. 24spa
dc.description.tableofcontents3.1. Introducción ................................................................................................................ 24spa
dc.description.tableofcontents3.2. Materiales y Métodos .................................................................................................. 24spa
dc.description.tableofcontents3.2.1. Caracterización Microestructural del Metal Base .................................................. 24spa
dc.description.tableofcontents3.2.2. Determinación de fases presentes por Difracción de Rayos X ............................. 25spa
dc.description.tableofcontents3.2.3. Determinación de la Composición Química .......................................................... 25spa
dc.description.tableofcontents3.2.4. Caracterización Mecánica .................................................................................... 25spa
dc.description.tableofcontents3.2.4.1. Ensayos de Tracción ..................................................................................... 25spa
dc.description.tableofcontents3.2.4.2. Mediciones de Microdureza .......................................................................... 26spa
dc.description.tableofcontents3.3. Resultados .................................................................................................................. 27spa
dc.description.tableofcontents3.3.1. Caracterización Microestructural del Metal Base .................................................. 27spa
dc.description.tableofcontents3.3.2. Determinación de fases presentes por Difracción de Rayos X ............................. 31spa
dc.description.tableofcontents3.3.3. Determinación de la Composición Química .......................................................... 32spa
dc.description.tableofcontents3.3.4. Caracterización Mecánica .................................................................................... 32spa
dc.description.tableofcontents3.3.4.1. Ensayos de Tracción ..................................................................................... 32spa
dc.description.tableofcontents3.3.4.2. Mediciones de Microdureza .......................................................................... 34spa
dc.description.tableofcontents3.4. Conclusiones............................................................................................................... 35spa
dc.description.tableofcontents4. Capítulo IV. Obtención de Juntas Soldadas ................................... 36spa
dc.description.tableofcontents4.1. Introducción ................................................................................................................ 36spa
dc.description.tableofcontents4.2. Materiales y métodos .................................................................................................. 36spa
dc.description.tableofcontents4.2.1. Diseño de la junta ................................................................................................ 36spa
dc.description.tableofcontents4.2.2. Parámetros de soldadura ..................................................................................... 36spa
dc.description.tableofcontents4.2.3. Obtención de juntas soldadas .............................................................................. 37spa
dc.description.tableofcontents4.2.4. Caracterización de las juntas soldadas ................................................................ 38spa
dc.description.tableofcontents4.2.4.1. Macrografías de las juntas soldadas ............................................................. 38spa
dc.description.tableofcontents4.2.4.2. Determinación del porcentaje de dilución ...................................................... 38spa
dc.description.tableofcontents4.2.4.3 Micrografías de las juntas soldadas .............................................................. 38spa
dc.description.tableofcontents4.2.4.4. Determinación de fases por Difracción de Rayos X (DRX) ............................ 38spa
dc.description.tableofcontents4.2.4.5. Mediciones de microdureza .......................................................................... 38spa
dc.description.tableofcontents4.2.4.6. Ensayos de tracción en juntas soldadas ....................................................... 39spa
dc.description.tableofcontents4.3. Resultados .................................................................................................................. 40spa
dc.description.tableofcontents4.3.1. Diseño de la junta ................................................................................................ 40spa
dc.description.tableofcontents4.3.2. Parámetros de soldadura ..................................................................................... 41spa
dc.description.tableofcontents4.3.3. Obtención de juntas soldadas .............................................................................. 42spa
dc.description.tableofcontents4.3.4. Caracterización de las juntas soldadas ................................................................ 43spa
dc.description.tableofcontents4.3.4.1. Macrografías de las juntas soldadas ............................................................. 43spa
dc.description.tableofcontents4.3.4.2. Determinación del porcentaje de dilución ...................................................... 45spa
dc.description.tableofcontents4.3.4.3. Micrografías de las juntas soldadas .............................................................. 46spa
dc.description.tableofcontents4.3.4.4. Determinación de fases por Difracción de Rayos X (DRX) ............................ 49spa
dc.description.tableofcontents4.3.4.5. Mediciones de microdureza .......................................................................... 50spa
dc.description.tableofcontents4.3.4.6. Ensayos de tracción en juntas soldadas ....................................................... 51spa
dc.description.tableofcontents4.4. Conclusiones............................................................................................................... 53spa
dc.description.tableofcontents5. Capítulo V. Medición de Tenacidad a la Fractura ........................... 54spa
dc.description.tableofcontents5.1. Introducción ................................................................................................................ 54spa
dc.description.tableofcontents5.2. Materiales y métodos .................................................................................................. 54spa
dc.description.tableofcontents5.2.1. Especímenes de prueba ...................................................................................... 54spa
dc.description.tableofcontents5.2.2. Ensayos de Tenacidad a la Fractura .................................................................... 56spa
dc.description.tableofcontents5.3. Resultados .................................................................................................................. 59spa
dc.description.tableofcontents5.3.1. Ensayos de Tenacidad a la Fractura .................................................................... 59spa
dc.description.tableofcontents5.3.1.1. Metal base .................................................................................................... 59spa
dc.description.tableofcontents5.3.1.2. Juntas soldadas con entrada de calor alta .................................................... 65spa
dc.description.tableofcontents5.3.1.3. Juntas soldadas con entrada de calor baja ................................................... 70spa
dc.description.tableofcontents5.4. Conclusiones............................................................................................................... 76spa
dc.description.tableofcontents6. Capítulo VI: Análisis Estadístico de las mediciones de tenacidad a la fractura................................................................................................. 77spa
dc.description.tableofcontents6.1. Análisis Estadístico ..................................................................................................... 77spa
dc.description.tableofcontents6.2. Conclusiones............................................................................................................... 81spa
dc.description.tableofcontents7. Conclusiones Generales y Futuros Trabajos ................................. 82spa
dc.description.tableofcontents7.1. Objetivo específico I: ................................................................................................... 82spa
dc.description.tableofcontents7.2. Objetivo específico II: .................................................................................................. 82spa
dc.description.tableofcontents7.3. Objetivo específico III: ................................................................................................. 82spa
dc.description.tableofcontents7.4. Futuros trabajos. ......................................................................................................... 82spa
dc.description.tableofcontents8. Bibliografía ........................................................................................ 83spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/7230
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombiaspa
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Mecánicaspa
dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2023spa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccessspa
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)spa
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/spa
dc.subject.keywordsHSLAspa
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dc.subject.keywordsCharacterizationeng
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dc.subject.proposalCaracterizaciónspa
dc.subject.proposalTenacidadspa
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dc.titleEfecto de la entrada de calor en la tenacidad a la fractura de las diferentes zonas de juntas soldadas de acero ASTM A572-Gr50 producidas por el proceso de soldadura GMAW y gas 90Ar-10CO2spa
dc.typeTrabajo de grado - Maestríaspa
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