Determinación de la resistencia a la fatiga en uniones soldadas con acero HSLA

El objetivo de este trabajo es obtener una metodología clara de cómo caracterizar la resistencia a la fatiga de un cordón de soldadura de acero microaleados de alta resistencia (HSLA) y estimar la curva de Wöhler de una muestra para su uso como una herramienta de diseño para estimar la vida útil de estructuras solicitadas con cargas cíclicas. Se utilizaron diferentes normas a fin de calificar la calidad de la soldadura, evaluar el estado de tensión en el pie de soldadura y determinar la curva tensión-vida a la fatiga de la unión soldada. Primero se realizó la calificación de la soldadura según la AWS (basado en el código ASME) para evaluar su calidad y obtener resultados con la menor dispersión posible (producto de los defectos de soldadura). Por otro lado, se utilizaron las recomendaciones del Instituto Internacional de Soldadura (IIW) para la medición del estado de tensión en el pie de soldadura (método Hot-Spot) y la norma ASTM E466-07 para realizar los ensayos de fatiga. Además, a fin de caracterizar la microestructura, se realizaron metalografías y se midió la dureza del perfil de soldadura. El trabajo también explica los procesos de manufactura de las diferentes probetas ensayadas. Se obtuvo una curva de Wöhler para un rango entre 105 a 107 de ciclos. Como valor característico del cordón de soldadura, se obtuvo una tensión nominal a vida infinita Se de 206,3 MPa (ver gráfico al pie de página). Este valor es significativamente menor a la resistencia a la fatiga del material base debido principalmente al concentrador de tensiones generado en el pie de la soldadura. Dado que los resultados del proceso de soldadura pueden variar dependiendo de los factores ambientales, el modelo esta validado a las condiciones utilizadas en el presente trabajo. Los datos obtenidos pueden ser utilizados para predecir las fallas por fatiga en una estructura que contenga este tipo de unión soldada y estimar su vida útil.