Diseño Mecánico Soldaduras

Nombre de la asignatura:

Diseño Industrial

Carrera:

Ingeniería Industrial

U N I D A D 3

Características de las Uniones soldadas

CONCENTRACIÓN DE ESFUERZOS EN SOLDADURAS

Cuando se tienen cambios abruptos en la forma de las soldaduras, se presentan concentraciones de esfuerzos al pasar la fuerza de una porción del ensamble a la otra. Los efectos de la concentración de esfuerzos son usualmente ignorados para cargas estáticas o permanentes y se consideran sólo en las componentes variables de acuerdo con la práctica general de diseño por cargas fluctuantes.

Debe tenerse cuidado de que el metal de aportación y las placas en la base de una soldadura a tope queden bien fundidas entre sí. Cuando la fusión es insuficiente, muescas de esquinas agudas se extienden hacia adentro, como en la figura 7-7(a), y resultan de ello serias concentraciones de esfuerzos. Estas concentraciones ocurren también en los puntos B,

donde la fuerza se difunde hacia el refuerzo. Un filete de soldadura tiene concentraciones en la punta y en el talón [puntos A y B en la figura 7-7(b)], donde la fuerza pasa de una placa a la otra a través de la soldadura. En la tabla 7-1 se dan valores para los factores de concentración de esfuerzos.

Un filete de soldadura cargado por fuerzas paralelas como en la figura 7-3(c) tiene concentraciones de esfuerzos en cada extremo causadas por los alargamientos desiguales de las placas. La placa superior en el punto B tiene el alargamiento máximo porque ahí se está soportando toda la carga P. La placa inferior en A tiene un alargamiento pequeño porque soporta muy poca carga en este punto. Como la soldadura une las dos placas entre sí, está sometida a una mayor deformación que el promedio para la soldadura como un todo, y un incremento o concentración de esfuerzos tiene lugar en el extremo de la soldadura. Razonamientos similares son aplicables al otro extremo, donde la placa inferior en C tiene un alargamiento grande y la placa superior en D tiene un alargamiento pequeño.

Efectos similares de concentración de esfuerzos están presentes en los extremos de la soldadura a tope en cortante, mostrada en la figura 7-3(b).

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