Cuando hablamos de tensiones o esfuerzos residuales y su influencia en la resistencia y vida de un componente nos referimos a aquellas tensiones que permanecen incluso después de ser causadas por fuerzas externas o sus resultantes y que debido a su magnitud pueden causar efectos distintos a los esperados.
Uyy!! … efectos contrarios o simplemente diferentes a los esperados… esto no nos gusta nada a los ingenieros, aunque en ocasiones se nos haya felicitado también por ello.
Las tensiones residuales se originan de muy diversas formas y permanecen en la sección transversal del componente incluso sin causa externa aparente.
Tratamientos térmicos, procesos de mecanizado mal ejecutados, soldaduras resueltas en condiciones que ninguno desearíamos quizá por poca previsión en casa del cliente son algunas situaciones que causan tensiones localizadas.
En el caso de la soldadura, cuando se diseñan estructuras o soportes estructurales con tubería tenemos muy presente cual será su montaje posterior.
Es muy importante a mi parecer y nuestros colegas desde el taller agradecen que les orientemos con un pequeño apunte en el plano, una anotación de cómo se ha pensado unir la estructura, su presentación y la secuencia de soldado porque la sola ejecución de una secuencia de soldadura no prevista puede causar una asimetría con fuertes retracciones deformando el conjunto estructural.
Como sabemos la soldadura no es una unión inmediata, cuando termina su ejecución, se enfrían algunas zonas y no otras.
Debido al calentamiento durante la soldadura se generan complejos esfuerzos térmicos, obteniéndose en ocasiones después de la soldadura esfuerzos residuales, deformaciones consecuencia del calentamiento y en definitiva “desajustes” hablando en términos genéricos.
Tensiones residuales de gran magnitud en zonas cercanas a la soldadura pueden dar origen a fisuras y distorsionnes internas en el material. Los esfuerzos residuales compresivos pueden reducir la resistencia de los miembros estructurales, y modificar hoy o al cabo de un tiempo la geometría de los mismos.
Cuando un ingeniero es conocedor de estos fenómenos también es consciente de los efectos adversos que estos tienen en el comportamiento en servicio de la estructura que esta diseñando.
Recuerdo con cariño a un compañero que me decía, los efectos de los esfuerzos residuales dependen de ellos mismos y no le faltaba razón, dependen de ellos mismos ,de las características metalúrgicas del material que esta siendo soldado, y aun yo diría mas, de la buena ejecución de la propia soldadura porque soldamos en directo, no en diferido.
Sabemos que el mundo real difiere mucho del mundo de las ideas. Siempre la realidad es mas compleja y la experiencia nos dice que en algunos equipos de trabajo si algo puede salir mal lo mas probable es que ocurra así.
Cuando el material es frágil, por ejemplo, los esfuerzos residuales pueden fácilmente ocasionar la aparición de grietas. Mientras que si el material es dúctil el efecto de los esfuerzos residuales es mucho menor.
Conocer la casuística, permite efectuar las modificaciones necesarias en parámetros de diseño tales como: el espesor de la lámina, el diseño de la junta, las condiciones de soldadura, la secuencia de la soldadura, etc., de tal manera que los efectos adversos sean reducidos a niveles aceptables, niveles controlados o en cualquier caso “niveles esperados”.
Porque creedme es todo mucho mas sencillo si se tiene una previsión durante las etapas tempranas al diseño que encontrarse imprevistos con la estructura construida.
Bueno chicas y chicos, nos vemos en LinkedIN
Karlos Marino | Ingeniero Mecánico | CAD ★ CAE | #creatividad; #integridad; #profesionalidad;