Determinación de los esfuerzos residuales en uniones soldadas de tubería de acero inoxidable austenítico, mediante el método de elementos finitos

Abstract

Con el objetivo de determinar los esfuerzos residuales que se presentan en uniones soldadas a tope con bisel en “V”, para tuberías de acero inoxidable austenítico AISI TP316L, se plantea una simulación de elementos finitos simplificada en dos dimensiones, tomando en cuenta las complejas interacciones entre los fenómenos térmicos, metalúrgicos y mecánicos, resultando en una predicción satisfactoria de los esfuerzos residuales en la zona afectada por el calor (ZAC), al compararlos con los resultados obtenidos mediante ensayos experimentales de relajación de esfuerzos. Para llevar a cabo el proceso de simulación, en las uniones soldadas de este tipo de tubería, es preciso establecer las relaciones entre los esfuerzos residuales y los parámetros del tipo de material (metal base y metal de aporte), los parámetros estructurales (geometría de la unión, espesor de pared de la tubería, etc.) y los parámetros de fabricación (proceso de soldadura, aporte de calor, etc.), los cuales, influyen de manera determinante sobre el comportamiento de las mismas.