SOLDADURA

Soldadura

American Welding Asociation define:

La soldadura es el proceso de unión de dos o más

piezas de material, con frecuencia metálica, por la

unión a través de una cara de contacto.”

Es el procedimiento de unir dos o más piezas de metal por aplicación

de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin el aporte de

otro material, llamado material de aportación, cuya temperatura de

fusión es inferior a la de las piezas que se han de soldar.

Soldadura

SOLDADURANORMAS DE CLASIFICACION: Ejemplo

E-60XX indica un electrodo revestido cuyo depósito posee

como mínimo 60.000 libras por pulgada cuadrada (por 1000 en

sistema imperial

E-43XX (en decenas en sistema ISO)

Electrodo revestido cuyo depósito posee al menos 430 Mega

pascales.

Dichas cantidades corresponden a la resistencia mínima que

debe cumplir el depósito.

UNIONES SOLDADAS

Electrodo

Resistencia

última (MPa)

Resistencia

de fluencia

MPa)

E60XX 427 345

E70XX 482 393

E80XX 551 462

E90XX 620 531

E100XX 689 600

E120XX 827 737

En cuanto a factor de seguridad o esfuerzos de trabajo permisible, el

diseñador se puede basar en factores ya utilizados con anterioridad, o sino

utilizar el código (AISC). En este código los esfuerzos de trabajo permisibles

se basa en la resistencia a la fluencia del material, en vez de la resistencia

última

Resistencia mínima de varias clases de electrodos

(AWS American Welding Society)

UNION EMPALMADA. En este tipo de unión, las

partes se encuentran en el mismo plano y se

unen en sus bordes.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

UNION DE ESQUINA. Las partes en una

unión de esquina forman un ángulo recto y

se unen en la esquina del ángulo.

UNION SUPERPUESTA. Esta unión consiste

en dos partes que se sobreponen.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

UNION DE BORDES. Las partes

en una unión de bordes están

paralelas con al menos uno de sus

bordes en común y la unión se

hace en el borde común.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

UNION EN T. En la unión en T, una parte es

perpendicular a la otra en una forma parecida a la

letra T.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

SOLDADURA DE FILETE: Se usa para rellenar los

bordes de las placas creadas mediante uniones de

esquinas, sobre puestas y en T.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

SOLDADURA CON SURCO: Se requieren

moldear las orillas de las pesas con un surco

para facilitar la penetración de la soldadura.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

SOLDADURA POR INSERTO Y RANURADAS:

se utilizan para la unión de placas planas.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

SOLDADURA DE PUNTOS Y COSTURA:

Pequeña sección fundida entre las superficies

de dos laminas o placas.

SOLDADURA: TIPOS DE UNIONES

TIPOS DE UNION

• en ángulo.

UNIONES SOLDADAS

FF

TIPOS DE UNION

• A tope y en ángulo.

UNIONES SOLDADAS

Soldadura a tope

F F

Diseño de soldadura

a

a

• Las soldaduras a tope actúan en tracción y en compresión

• Las soldaduras en ángulo soportan cortante, en tracción y

compresión y, a veces, flexión.

Area efectiva del cordon de soldadura

Aw = te Lw = 0.707 a Lw

a

a

Diseño de soldadura

A

D B

C

Diseño de soldadura

Ejemplo 1: Dos planchas de acero se sueldan segun los cordones

AB-BC-CD y se aplica la carga de 100 kN, calcule la fuerza

desarrollada en los puntos A y D de la soldadura

mmL 32575100150

mmxxx

x 26.43325

5.14062

75100150

5.3775010075150

mmxxx

y 46.38325

12500

75100150

10075501000150

m

kN

L

FxqDx 84.153

325

50

m

kN

L

FyqDy 46.266

325

6.86

Fx=100*cos60°=50 kN, Fy=100sen60°=86.6 kNCálculo de flujo cortante directo

Cálculo de flujo cortante generado por momento torsor

mkNrFM yx .9205.1)46.38)(50(.1

mkNrFyM x .63.19)74.226)(6.86(.2

mkNM .558.2163.199205.1

Cálculo de momento polar

223

12

1yxLLJ

Cordón AB, L=150 mm

34223 105417.646.3826.437515015012

1mxJ AB

34223 10838.246.385046.4310010012

1mxJ BC

34223 1021688.346.3810046.435.37757512

1mxJCD

Cordon BC = 100 mm

Cordon CD L= 75 mm

Luego J=1.259x10-3 m3

m

kN

x

x

J

MyqMx 22.658

1021688.3

03846.0558.214

m

kN

x

x

J

MxqMy 572.1826

1021688.3

10746.0558.214

m

kNqqq MxDxx 06.81222.65884.153

m

kNqqq MyDyy 032.2093572.182646.266

Fuerza en el punto AR=x+yx= 150-43.26=106.74y=38.46

Ejemplo 2: La planchas 1 se suelda a la plancha 2 mediante los

cordones AB-BC con la soldadura E80 de 6 mm . Calcule la carga

máxima F 100 kN .

cmAB 251520 22

cmxx

y

cmxx

x

25.640

250

2515

1025015

5.740

300

2515

5.7255.715

m

kNF

Fy

L

FyqDy 025.0

40

BC= 15

La carga P genera flexión en la soldaduraM=P.eL=2d

dt

P

tL

P

2.

P

2

633

1212

.

dy

tdtdI

donde

yI

M

33

.3

2.

6

.

td

ePd

td

eP

Union soldada bajo carga excéntrica

La soldadura bajo flexión: Esfuerzo normal y

esfuerzo cortante

Una conexión soldada y mostrada es sometida a la fuerza excéntrica de

7,5 kN. Determine el tamaño de la soldadura si el esfuerzo cortante

permisible es 100 N/mm2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 1

o

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 1

Una conexión soldada y mostrada es sometida a la fuerza excéntrica de

60 kN. Determine el tamaño de la soldadura si el esfuerzo cortante

permisible es 100 N/mm2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 2

Una conexión soldada y mostrada es sometida a la fuerza

excéntrica de 25 kN. Determine el tamaño de la soldadura si

el esfuerzo cortante permisible es 55 N/mm2

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 3

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 3

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 3

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 3

Luego la resultante del esfuerzo en la soldadura es

22 r

Ejemplo: A una placa de acero soldado en una

columna se aplica la carga de 100 kN, determine el

tamaño de la soldadura

2

67.166

3002

1000100

2 mm

N

ttx

x

dt

P

233

400

300

12010001003.3

mm

N

ttx

xxx

td

eP

tttr

3.43367.16640022

22

Sea 110 MPa el esfuerzo admisible de la

soldadura mmmmt

a

mmt

657.5707.0

94.3

707.0

94.3110

3.433

Soldadura con carga excéntrica: Flexión

EJEMPLO 3