Análisis de la soldabilidad de los procesos SMAW, GMAW, GTAW y FCAW, de varillas con resaltes ASTM A706 grado 60 y su repercusión en las propiedades mecánicas de la unión CJP.
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Date
2025
Authors
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Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas.
Abstract
This research evaluates the most efficient welding process for joining ASTM A706
Grade 60 deformed reinforcing bars, aiming to optimize structural integrity,
construction efficiency, and joint durability in civil engineering projects. Welding is
proposed as an alternative to wire-tying in bar splicing, optimizing the excessive use
of steel and the associated costs. Additionally, it prevents unnecessary increases in
structural sections and handling challenges in confined spaces, especially with largediameter
bars. In This way, the study seeks to improve structural performance and
construction feasibility in civil engineering projects.
The weldability of ASTM A706 Grade 60 bars was analyzed using the SMAW,
GMAW, GTAW, and FCAW processes, in accordance with the AWS D1.4 code,
evaluating their performance through destructive and non-destructive tests. Visual
inspections and dye penetrant tests were used to detect surface discontinuities, while
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA
MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL CON MENCIÓN EN ESTRUCTURAS
METÁLICAS
THEME:
“GTAW Y FCAW, OF RODS WITH HIGHLIGHTS ASTM A706 DEGREE
60 AND ITS IMPACT ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE CJP
UNION”.
or
tying 1t destructive xXviill
xxix
mechanical tests such as tensile testing, macrography, and metallography analyzed the
strength, ductility, and microstructure of the welded joints.
The results confirmed that the GMAW, FCAW, and SMAW processes meet the
strength and quality standards required by the AWS D1.4 code, whereas the GTAW
process exhibited deficiencies in mechanical performance due to alterations
microstructure, such as variations in the distribution pearlite and ferrite, as well as
grain size.
The cost-benefit analysis determined that the GMAW, FCAW, and SMAW welding
processes offer greater efficiency and lower cost per welded joint, optimizing the
relationship between investment and structural performance. In conclusion, the
implementation of welding in deformed steel reinforcing bars represents a viable and
advantageous alternative to traditional lap splice with wire ties, improving the quality
and safety of structures.
Description
Esta investigación evalúa el proceso de soladura más eficiente para la unión de varillas
de refuerzo con resaltes ASTM A706 Grado 60, con el fin de optimizar la integridad
estructural, la eficiencia constructiva y la durabilidad de las juntas en obras de
ingeniería civil. Se plantea la soldadura como una alternativa al amarre con alambre
en el traslape de varillas, optimizando el uso excesivo del acero y los costos asociados.
Además, evita el incremento innecesario de secciones estructurales y los desafíos de
manipulación en espacios reducidos, especialmente con varillas de gran diámetro. De
este modo, se busca mejorar el desempeño estructural y la vialidad constructiva en
proyectos de ingeniería civil.
Se analizó la soldabilidad de varillas ASTM A706 Grado 60, mediante los procesos:
SMAW, GMAW, GTAW y FCAW, conforme al código AWS D1.4, evaluando su
desempeño a través de ensayos destructivos y no destructivos. Las inspecciones
visuales y tintas penetrantes permitieron detectar discontinuidades superficiales,
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA
MAESTRÍA EN INGENIERÍA CIVIL CON MENCIÓN EN ESTRUCTURAS
METÁLICAS
“ANÁLISIS DE LA SOLDABILIDAD DE LOS PROCESOS SMAW, GMAW,
UNIÓN CJP”.
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xxvii
mientras que pruebas mecánicas como el ensayo de tracción, macrografía y
metalografía analizaron su resistencia, ductilidad y microestructuras en las juntas
soldadas.
Los resultados confirmaron que los procesos GMAW, FCAW y SMAW, cumplen con
los estándares de resistencia y calidad exigidos por el código AWS D1.4, mientras que
el proceso GTAW presentaron deficiencias en su desempeño mecánico debido a
alteraciones en la microestructura, como variaciones en la distribución de perlita y
ferrita, así como en el tamaño del grano.
El análisis costo beneficio determinó que los procesos de soldadura GMAW, FCAW
y SMAW, ofrecen mayor eficiencia y menor costo por junta soldada, optimizando la
relación entre inversión y desempeño estructural. En conclusión, la implementación
de la soldadura en varillas de acero de refuerzo corrugadas representa una alternativa
viable y ventajosa frente al método tradicional de traslape con amarre, mejorando la
calidad y seguridad de las estructuras.
Keywords
ACERO DE REFUERZO, ASTM A706, PROCESO DE SOLDADURA, VARILLA DE REFUERZO, VARILLA SOLDABLE, VARILLA CON RESALTES.