Análisis de los procesos de soldadura SMAW, GMAW Y FCAW en varillas de acero estructural corrugado ASTM A706, mediante juntas a tope con bisel en V simple y doble, y su incidencia en las propiedades mecánicas de la junta soldada
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Date
2022-03
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
In order to provide an alternative to the traditional method of overlapping between
reinforcing steel rods, it is intended to analyze some applicable welding processes to
join reinforcing steel rods in the present work. The base material corresponds to
reinforcing steel ASTM A706, the same one that is marketed nationally by the main
steel mills and whose main characteristic is its good weldability. The welding
processes used were the SMAW, GMAW and FCAW processes, and the joints used
were single and double beveled butt joints for a rod diameter of 14 mm. The weld
seams were made by a qualified welder and the welding processes were qualified by a
welding inspector. The destructive tests carried out were the tension and macroetch
tests, while the non-destructive test carried out was the penetrant dye test, which was
carried out based on the structural welding code and based on structural welding code
– steel reinforcing bars. Once the data was tabulated, the type of joint that presented
the best mechanical properties for the FCAW process was the double V-bevel butt
joint, while for the SMAW process good results were obtained for both types of bevel,
however, after performing the analysis of welding costs, the type of butt joint with double V bevel was the one that reached the best cost-benefit ratio, despite the fact
that compared to the other processes it was the most expensive; an additional benefit
of this process is that it does not require an external shielding gas. The GMAW process,
despite complying with the requirements of the code, did not obtain a good result in
the percentage of elongation; Regarding the FCAW process, additional specimens
were made to carry out the macroetch tests, because if a correct cleaning between
passes is not carried out and the correct parameters are not used in the welding, a lack
of fusion is obtained between the base metal and the base metal. input.
Description
Con la finalidad de brindar una alternativa al método tradicional de traslape entre
varillas de acero de refuerzo, se pretende analizar algunos procesos de soldadura
aplicables para unir varillas de acero de refuerzo en el presente trabajo. El material
base corresponde al acero de refuerzo ASTM A706 el mismo que es comercializado a
nivel nacional por las principales acerías y cuya principal característica es su buena
soldabilidad. Los procesos de soldadura empleados fueron los procesos SMAW,
GMAW y FCAW, y las juntas empleadas fueron juntas a tope con bisel simple y doble
para un diámetro de varilla de 14 mm. Los cordones de soldadura fueron realizados
por un soldador calificado y los procesos de soldadura fueron calificados por un
inspector de soldadura. Los ensayos destructivos realizados fueron los ensayos de
tensión y macrografía, mientras que el ensayo no destructivo realizado fue el ensayo
de tintas penetrantes, mismos que se los hizo en base al código de soldadura para acero
estructural y en base al código de soldadura para acero de refuerzo. Una vez tabulados
los datos el tipo de junta que presentó las mejores propiedades mecánicas para el
proceso FCAW fue la junta a tope con bisel en V doble, mientras que para el proceso SMAW se obtuvieron buenos resultados para ambos tipos de bisel, sin embargo,
después de realizar el análisis de costos de soldadura el tipo de junta a tope con bisel
en V doble fue el que alcanzó la mejor relación costo-beneficio, a pesar que comparado
con los otros procesos fue el más costoso; un beneficio adicional de este proceso es
que no necesita un gas de protección externo. El proceso GMAW a pesar de cumplir
con los requerimientos del código no obtuvo buen resultado en el porcentaje de
elongación; en cuanto al proceso FCAW se realizaron probetas adicionales para
realizar los ensayos macrográficos, debido a que si no se realiza una correcta limpieza
entre pases y no se usan los parámetros correctos en la soldadura se obtiene falta de
fusión entre el metal base y el metal de aporte.
Keywords
ACERO DE REFUERZO, ACERO ESTRUCTURAL, ASTM A706, BARRA DE REFUERZO, BARRA SOLDABLE, ESTRUCTURA METÁLICA, PROCESO DE SOLDADURA, VARILLA DE ACERO, VARILLA DE REFUERZO, VARILLA SOLDABLE