Propagación subcrítica de fisuras en aceros estructurales soldados / Mirco Daniel Chapetti

Director: Dr. José Luis Otegui

Trabajo de tesis presentado para optar al grado académico de Doctor en Ciencias de Materiales

Tesis (Doctorado)--Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Dto Materiales, 1995.

El propósito de este trabajo de tesis es contribuir al desarrollo de un proceso automático de soldadura que introduzca un grado controlado de irregularidad sobre el talón de soldadura, con el fin de optimizar el desarrollo e interacción de fisuras para obtener mayores resistencias a fatiga. Se presenta una revisión de la información bibliográfica disponible sobre el comportamiento general de la propagación por fatiga de fisuras a partir de superficies con o sin concentradores de tensiones (entallas), y la importancia de la interacción y los procesos de coalescencia en la propagación de fisuras múltiples. También se presenta una revisión del comportamiento de fisuras que inician y propagan a partir de talones de soldadura, y el modelado fractomecánico lineal elástico especialmente aplicable a juntas soldadas. Se presentan y discuten resultados de ensayos preliminares que permitieron evaluar distintas macrogeometrías de talón obtenidas con diferentes métodos de soldadura, y definir una macrogeometría que mostró un incremento considerable de la vida total a fatiga. Para ello de desarrollaron doldaduras "bead on plate" (cordón simple sobre placa base) utilizando distintos métodos de soldadura a fin de obtener diferentes macrogeometrías de talón. Los cordones obtenidos fueron ensayados a fatiga de flexión en tres puntos cargados transversalmente. Se analiza el comportamiento a propagación de las fisuras iniciadas a partir de los talones de soldadura y su relación con los parámetros geométricos que definen su macrogeometría. Luego se analizan las macrogeometrías de los talones de cordones obtenidos con el método de rotación de arco, y se discuten conclusiones sobre la importancia y la influencia de algunos de los parámetros que la definen. se presenta por último el método de los "8" o doble rotación de arco, desarrollado para la obtención de talones similares a ambos lados del cordón, y los resultados del comportamiento a fatiga de dos macrogeometrías obtenidas con este método. Se propone un modelado fractomecánico lineal elástico de la propagación de fisuras por fatiga a partir de los talones de soldadura de algunas de las macrogeometrías analizadas en este trabajo. Finalmente, se presenta un método de predicción de la vida a la fatiga en soldaduras con irregularidad controlada en el talón en fución de la macrogeometría del mismo.