Ingeniería Mecánica
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Item Estudio comparativo del proceso de soldadura SMAW y GTAW en un acero inoxidable martensítico AISI 420 y su influencia en las propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2020) Pilatasig Plasencia, Jairo Danilo; Vaca Ortega, Wilson HenryThe research work refers to the comparison of the SMAW and GTAW welding processes in a martensitic stainless steel, with different contribution materials in each of the welding processes, to achieve technological and scientific benefits in the industries, obtaining mechanical properties equal or better than existing ones with a lower manufacturing cost. This project was carried out in an AISI 420 martensitic stainless steel with the SMAW and GTAW welding processes with input material in the GTAW ER312, ER308 process and a combination of ER308 and ER312; while in the SMAW process E312- 16, E308 L-16 and a combination of both were used, continuing with the construction of the specimens to subsequently perform tensile, impact and hardness tests VICKERS, resulting in valid results with The purpose of evaluating its influence on the mechanical properties of the joints produced, based on the AWS code B4.0, the tests being carried out at the Carrocero Metalmechanical Productive Development Center of the Municipal Government of Tungurahua. After having performed the required tests, an analysis and interpretation of the results was carried out, obtaining that the GTAW welding process is the most recommended, while the contribution material that has the highest tensile strength 674.6 MPa, as well as limit of creep 136,380 Mpa, is the ER - 312. Finally, conclusions and recommendations of the results obtained were given.Item Análisis de soldadura del acero inoxidable martensítico AISI 420 con acero de medio carbono AISI 1045 y bajo carbono AISI 1018 por soldadura SMAW y su influencia en las propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2020) Acosta Acosta, Christian Javier; Vaca Ortega, Wilson HenryThe work was carried out with the objective of choosing a suitable electrode to weld a martensitic stainless steel with a medium and low carbon steel in order to generate technological benefits in the industry, as well as study the microstructural changes that may have problems in this material during the welding process which makes it necessary to study the union of these materials. This project was carried out with the SMAW process under the AWS code B4.0 "Standard methods for mechanical welding tests" which establishes the general provisions for the realization of the tensile and impact probes for the joints of AISI 420 stainless steel joints with AISI 1045 medium carbon steel and AISI 1018 low carbon steel using input materials E 308L-16, E 3016L-16 and E 312-16. The tests were carried out in the laboratories of the Center for Productive Development of Mechanical Metalworking of the Municipal Government of Tungurahua. After having performed the required tests, the procedure is analyzed with the respective analysis and interpretation of the results, and the best mechanical properties found in the union of the stainless steel AISI 420 stainless steel and AISI 1018 low carbon steel with the material of E312-16 contribution obtaining a maximum effort of 613,61 MPa, in addition to an elongation percentage of 16.79 percent likewise the impact energy of 61.27 J and a maximum hardness of 269.38 VHI.Item Análisis de la tasa de corrosión en la cámara de niebla salina de las juntas soldadas de acero estructural A-36 mediante proceso SMAW con los electrodos de acero al carbono utilizando un recubrimiento anticorrosivo a base de solvente(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2019) Villegas Freire, Luis Miguel; Vaca Ortega, Wilson HenryThe present work arises from the need to validate processes of execution of corrosion tests in the salt fog chamber for characterization of samples in shape, sizing and a population that allows easy analysis of the specimens once the test is completed. Regarding the industrial field, the behavior of steel with 18 different processes is analyzed to evaluate the procedure less vulnerable to the values of corrosion rate. Under the ASTM B117 Standard, the test was executed, where it details the parameters to be codified and controlled during the 120 hours of analysis time. By means of the ASTM D610 Standard the degree of corrosion of the samples was determined. Standard G1 details the process of calculating the corrosion rate, for the post comparison using the values obtained. Of the 18 processes established in the study we have three processes with corrosion rate equal to 0 (zero), such as M13B that corresponds to a joint welded with the electrode E6013, with manual initial cleaning (sandpaper) and coated by broaching, M18B which corresponds to a joint welded with the electrode E7018, with initial manual cleaning (sandpaper) and coated by broaching and G18B corresponding to a joint welded with the electrode E7018, with initial mechanical cleaning (pleasant) and coated by broaching. The processes are less vulnerable to the corrosion process.Item Análisis de los parámetros de un sistema mecánico PIN ON DISK BAJO NORMA ASTM G-99 entre ACERO AISI 1018 y el relleno de soldadura SMAW con electrodo AWS ENi-CI sobre hierro fundido nodular y su influencia en el desgaste(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2018) Escobar Peñafiel, Paúl Sebastián; Vaca Ortega, Wilson HenryIn the present experimental work the analysis of the parameters of a Pin on Disk mechanical system (load, speed, distance of travel, temperature, material, lubrication and atmospheric environment) was carried out under the ASTM G-99 Standard between the AISI 1018 Steel and the SMAW welding filler with AWS ENi-CI electrode on nodular cast iron and its influence on wear, the volumetric loss, wear rate, wear coefficient and the difference in mass lost in these two materials was evaluated, both in the conditions of pins as disks using the equation established in clause 9.1 of the ASTM G-99 Standard. To achieve these objectives, adhesive wear tests were carried out with Nodular Cast Iron pins on AISI 1018 steel discs and AISI 1018 steel pins on nodular cast iron discs, to obtain real data on the wear rate between these two materials. and compare them with the wear rate of the pins with SMAW welding filler and AWS ENi-CI electrode in nodular cast iron on AISI 1018 steel discs and AISI 1018 steel pins on the SMAW welding filler with AWS ENi-CI electrode in nodular cast iron using the Pin on Disk tribometer. The parameters selected to develop the test were applying a load of 117.6N and 147N for the travel distances of 205m, 500m, 750m and 1000m. The pins were 10mm in diameter and 45mm in length, while the dimensions of the nodular cast iron discs were 100mm in diameter and 4mm thick; For AISI 1018 steel discs they were set with 100mm diameter and 10mm thickness. The specimens were sanded and polished to a roughness of 0.8μm, required by the ASTM G-99 Standard, in the case of the SMAW welding filler, the commercial electrode MG 250 ENi-CI was machinable. To carry out the SMAW process, a Miller 250 DX welder was used and a matrix built with steel plates A36 of 10mm thickness to avoid the expansion of the cast iron discs, an undercut was made for a better penetration of the SMAW deposit.Item Análisis de revestimientos duros aplicados por proceso SMAW sobre acero al carbono A36 y su incidencia en el desgaste abrasivo evaluado bajo la norma ASTM G-65(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2018) Bautista Romero, Milton Andrés; Vaca Ortega, Wilson HenryThis experimental work has as main objective: Analyze the hard coatings applied by the SMAW process on carbon steel A36 and its incidence in the abrasive wear evaluated under the ASTM G-6 standard, for which 72 x 60 x 12 mm specimens were manufactured , were coated with three types of Indura brand electrodes, 10 specimens were coated with chromium carbide based electrode (Overlay - 62), 5 with one pass and 5 with two passes, the same procedure was performed with the electrodes based on Martensitic alloys (Antifrix-450) and with the electrodes based on Austenitic alloys high in manganese. The machine in which the abrasive wear tests were carried out established the parameters of the ASTM G-65 standard. The metallography tests helped to verify their microstructure in each type of electrode, hardness and spectrometry tests were also carried out to obtain their percentage in chemical composition, in order to analyze the parameters that provide better resistance to wear. Finally the samples were weighed to obtain the difference of mass loss (g) and calculate the volumetric losses in each one of the cases, with which it was possible to determine that the smaller volumetric loss was obtained with the electro-Overlay-62 with a volumetric loss of 49.909mm3 and 41.697 mm3 with one and two passes respectively the second best result was with the Weldmang-14 electrode with a volumetric loss of 74.58 mm3 and 65.189 mm3with one and two passes respectively, The electrode that did not provide good characteristics for wear resistance was the Antifrix-450 electrode with a loss of 305.548mm3 and 274.876 with one and two passes respectivelyItem Estudio del proceso de soldadura SMAW en la fabricación de columnas armadas en estructuras metálicas en la empresa “metal mecánica Antonio Tirado” y su incidencia en las propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015-08-26) Muquinche Puca, Juan Pablo; Vaca Ortega, Wilson HenryItem Estudio del proceso de soldadura SMAW con electrodo E4043 aplicado en la aleación de aluminio 6005-T6 y su efecto en las propiedades mecánicas de la junta a tope soldada del marco de la ventana del bus en Carrocerías IMCE(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015-05) Pérez Salazar, Josué David; Arroba Arroba, César HernánEl presente trabajo de investigación consiste en el estudio del proceso de soldadura SMAW con electrodo E4043 aplicado en la aleación de aluminio 6005-T6 y su efecto en las propiedades mecánicas de la junta a tope soldada del marco de la ventana del bus en CARROCERÍAS IMCE, el mismo que tiene como objetivo analizar y comparar las propiedades mecánicas a diferentes parámetros de soldadura. Este trabajo inicia con la obtención de probetas de aleación de aluminio 6005-T6, material que es utilizado en la construcción de ventanas para buses en la EMPRESA IMCE, a las cuales se las soldó en junta a tope con el proceso SMAW a diferentes parámetros de amperaje, temperatura de precalentamiento y separación de junta. Los ensayos y pruebas realizados en las probetas soldadas fueron: Tracción, dureza, metalografía y doblez guiado, mismos que fueron realizados en los laboratorios de la facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato para determinar la variación de las propiedades mecánicas con la variación de los parámetros de soldadura. Finalmente se desarrollo un procedimiento utilizando los parámetros que mejores propiedades mecánicas obtuvo en los ensayos que es soldar a 80 Amperios, con junta a tope sin separación y sin temperatura de precalentamiento.Item Análisis de la temperatura de precalentamiento en el proceso de unión de tuberías de agua de hierro nodular mediante soldadura SMAW con electrodo revestido AWS ENIFE – C y su incidencia en las propiedades mecánicas de la junta soldada(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2015) Aldás Zuñiga, Milton David; Vaca Ortega, Wilson HenryLas fundiciones son muy difíciles de soldar ya que presentan poca soldabilidad motivo por el cual se realizó esta investigación, si se considera algunas especificaciones con mucho cuidado es posible realizar uniones soldadas con el proceso SMAW, para esto se debe seguir un procedimiento muy riguroso, a fin de no cambiar las propiedades mecánicas del material base. Esta investigación se inició con la determinación de la soldabilidad que tiene el hierro fundido nodular según la DUCTILE IRON CAST SECTION VIII, así como también en estudios antes realizados, de esta manera se determinó que para soldar hierro fundido nodular se tiene que realizar un calentamiento previo en el material, posteriormente se determinó cómo incide esta temperatura de precalentamiento en las propiedades mecánicas de la junta soldada con electrodo E Ni – CI en la tubería de hierro nodular grado 60 – 42 – 10 especificado en la norma ASTM A536, las temperaturas utilizadas son de 200°C, 250°C, 300°C, y 350°C con la utilización de dos tipos de juntas (en V de 60° y en V de 30°), para la evaluación de las juntas soldadas se realizó probetas y se realizaron ensayos de tracción, flexión, impacto, dureza, y análisis metalográfico, los resultados fueron analizados obteniendo como conclusión que a la temperatura de 300°C, con el tipo de junta en V de 60° presentó las mejores propiedades mecánicas. Con los datos experimentales se procedió a realizar un manual de soldadura SMAW para tuberías de hierro fundido nodular.Item Estudio de los procesos de soldadura FCAW y SMAW en acero ASTM a588 grado a y su incidencia en las propiedades mecánicas en la fabricación de vigas metálicas en puentes colgantes(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2014-06) Sailema Chuquiana, Jaime Ricardo; Paredes Salinas, Juan GilbertoEn el presente trabajo de investigación se realiza el estudio de los procesos de soldadura FCAW y SMAW con material de aporte E81 T1- Ni1, gas de aporte CO2 y combinación de electrodo E6010 y E7018 respectivamente en juntas soldadas de Acero ASTM A 588 en la fabricación de vigas metálicas. El objetivo de este estudio es determinar las propiedades mecánicas y defectos de las juntas soldadas con cada uno de los procesos de soldadura establecidos para poder comparar y llegar a obtener el mejor proceso de soldadura. Este trabajo se realizó primeramente obteniendo las probetas bajo la Norma AWS D1.5, la cual nos indica las dimensiones de cada una de las juntas de Acero ASTM A 588 grado A, para luego proceder a realizar cada uno de los procesos de soldadura con diferente material de aporte respectivamente. Los ensayos realizados fueron de tracción, impacto, doblez guiado, análisis metalografía y análisis macrografía los cuales se realizaron una parte en los laboratorios de Mecánica de la Escuela Politécnica Nacional y la otra parte en los laboratorios de la Facultada de Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato. Realizado los ensayos destructivos y comparados cada una de las propiedades mecánicas obtenidas se llegó a determinar el mejor proceso de soldadura, el cual fue el proceso FCAW con material de aporte E81T1-Ni1, gas protector CO2. Se desarrolló un procedimiento de fabricación y de soldadura con el proceso FCAW con material de aporte E81T1-Ni1 con gas protector CO2, el cual se respalda con los WPS (especificaciones del procedimiento de soldadura) y PQR (registro de calificación del procedimiento se soldadura) realizados.Item Análisis de variación de electrodos en un proceso de soldadura SMAW en acero inoxidable AISI 304 austenítico y su incidencia en las propiedades mecánicas(Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2013-11-28) Naula Sangucho, Willian Fernando; Vaca Ortega, Wilson HenryEl presente trabajo de investigación se determinó entre la relación microestructura/propiedades para soldaduras con diferentes electrodos en Acero inoxidable austenítico AISI 304 han sido evaluadas en este trabajo con la finalidad de determinar los cambios microestructurales y las propiedades mecánicas de las juntas soldada como: dureza Rockwell B, pruebas de impacto, análisis metalográfico, resistencia a la fluencia y rotura. El metal base fueron soldados en múltiples pasadas usando el material de aporte distintos electrodos AWS E308L-16, AWS E309L-16, AWS E316H-16 con el proceso de soldadura SMAW manual, para lo cual se ha calibrado la máquina un amperaje adecuado según catálogos de fabricantes de electrodos, para mantener un arco equilibrado y una correcta disolución del material de aporte. Los resultados microestructurales en juntas mostraron en la zona afectada por el calor: tamaño de grano grueso es la parte donde existe un riesgo a un esfuerzo, con mayores probabilidades de rotura, la zona de soldadura se incrementa el tamaño de grano es un punto muy importante es decir la soldadura tiende a ser más dúctil y es menos propensa a rotura. Los ensayos de dureza Rockwell B indicaron una tendencia desde la zona de fusión incrementa la dureza y se disminuye la misma cuando más se aproxima al metal base. Mientras que los ensayos de tracción y rotura tuvieron resistencias aceptables. Los resultados de impacto fueron muy inferiores en relación al material sin efecto de soldadura, en juntas soldadas tiene menor capacidad de absorber energía de impacto es menos dúctil en dicha zona. Esta investigación ha demostrado muy buenos resultados para la relación entre la microestructura y propiedades en este tipo de soldaduras.