Análisis estructural de la reparación del brazo de suspensión McPherson mediante proceso de soldadura FCAW: Evaluación de resistencia por ensayos de tracción
DOI:
https://doi.org/10.71068/gsdvbt79Palabras clave:
soldadura FCAW, ensayo de tracción, brazo de suspensión McPherson, acero estructural ASTM A36, integridad mecánicaResumen
En el presente estudio se evaluó el comportamiento mecánico de reparaciones aplicadas a brazos de suspensión tipo McPherson, mediante el proceso de soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW). El objetivo principal fue analizar la influencia del proceso de soldadura en las propiedades mecánicas del componente y determinar la viabilidad de este tipo de reparaciones en elementos estructurales del sistema de suspensión vehicular. La metodología inició con la extracción de muestras del componente original, las cuales fueron sometidas a análisis químico en la Escuela Politécnica Nacional para identificar su composición y seleccionar un material equivalente disponible en el mercado, determinándose la compatibilidad con un acero estructural ASTM A36. A partir de este material se elaboraron placas de ensayo que posteriormente se prepararon probetas acordes a las normas ASTM E8/E8M para ensayos de tracción de materiales metálicos, tanto de material base como de juntas soldadas mediante FCAW, siguiendo criterios técnicos establecidos. Los ensayos de doblado y tracción se realizaron en los laboratorios de la Escuela Politécnica Nacional, aplicando distintos valores de amperaje y manteniendo constantes ciertas variables del proceso, con el fin de evaluar el comportamiento mecánico de las probetas. Los resultados evidenciaron un comportamiento dúctil en todas las muestras ensayadas, observándose que la fractura se produjo en el material base y no en la zona soldada. Finalmente, se concluyó que, bajo condiciones controladas y con parámetros adecuados de soldadura, el proceso FCAW permite obtener reparaciones con propiedades mecánicas comparables a las del material original, lo que respalda su aplicación técnica en componentes críticos como el brazo de suspensión.
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Referencias
American Society for Testing and Materials. (2021). ASTM E8/E8M-21: Standard test methods for tension testing of metallic materials. ASTM International. https://doi.org/10.1520/E0008_E0008M-21
American Society for Testing and Materials. (2022). ASTM E290-22: Standard test methods for bend testing of material for ductility. ASTM International. https://doi.org/10.1520/E0290-22
American Society for Testing and Materials. (2023). ASTM A36/A36M-23: Standard specification for carbon structural steel. ASTM International. https://doi.org/10.1520/A0036_A0036M-23
American Welding Society. (2018). AWS D1.3/D1.3M: Structural welding code—Sheet steel. AWS.
American Welding Society. (2020). AWS D1.1/D1.1M: Structural welding code—Steel. AWS.
Escuela Politécnica Nacional. (2024). Informe técnico de ensayo de doblado en probetas soldadas de acero estructural ASTM A36. Laboratorio de Ensayos Mecánicos, Facultad de Ingeniería Mecánica.
Escuela Politécnica Nacional. (2024). Informe técnico de ensayo de tracción en probetas de acero estructural ASTM A36 soldadas mediante proceso FCAW. Laboratorio de Ensayos Mecánicos, Facultad de Ingeniería Mecánica.
García, J. L., Pérez, M. A., & López, V. (2021). Evaluación de propiedades mecánicas de uniones soldadas en aceros estructurales sometidos a ensayo de tracción. Engineering Failure Analysis, 127, 105498. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105498
Gómez-Soberón, J. M., & Martínez-Ramos, E. (2022). Influencia del aporte térmico en las propiedades mecánicas de aceros estructurales soldados. Ingeniería, Investigación y Tecnología, 23(3), 1–10. https://www.scielo.org.mx
Hosseini, S. M., Jalali, S., & Azizi, A. (2023). Mechanical performance of FCAW welded joints in structural steels. Materials Today: Proceedings, 72, 384–389. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.09.183
Kumar, S., Singh, R., & Kumar, P. (2022). Effect of heat input on mechanical properties of FCAW welded low carbon steel. Materials Today: Proceedings, 56, 2365–2370. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.11.123
López-Cajamarca, J., & Vera-Grunauer, X. (2023). Evaluación mecánica de uniones soldadas sometidas a ensayos de tracción y doblado. Revista Científica INGENIAR, 6(2), 67–76. https://revistas.uide.edu.ec
Mendoza-Paredes, L., & Salazar-Ortiz, D. (2020). Comportamiento de aceros estructurales utilizados en aplicaciones automotrices. Revista UIS Ingenierías, 19(4), 101–110. https://revistas.uis.edu.co
Natarajan, R., & Balasubramanian, V. (2021). Caracterización mecánica de juntas soldadas mediante ensayos de tracción y doblado. Journal of Manufacturing Processes, 68, 1500–1509. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2021.06.021
Paredes-Astudillo, C., & Guamán-Chávez, M. (2021). Aplicación de procesos de soldadura FCAW en reparaciones estructurales. Revista Tecnológica ESPOL, 34(2), 55–63. https://www.rte.espol.edu.ec
Quishpe-Córdova, D., & Herrera-Sánchez, P. (2022). Evaluación de juntas soldadas mediante ensayos mecánicos normalizados. Revista Ciencia UNEMI, 15(38), 12–20. https://ojs.unemi.edu.ec
Rojas-Briceño, J., & Castillo-Morales, F. (2023). Influencia del proceso FCAW en la resistencia mecánica de aceros al carbono. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, 43(1), 33–41. https://www.rlmm.org
Torres-Santillán, J., & Molina-Vera, R. (2024). Análisis del desempeño mecánico de uniones soldadas aplicadas a componentes automotrices. Revista Ingeniería Mecánica, 27(1), 19–28. https://revistas.cujae.edu.cu
Zhang, Y., Liu, C., & Wang, J. (2022). Tensile fracture behavior of low carbon steel welded joints under different heat inputs. Metals, 12(5), 812. https://doi.org/10.3390/met12050812
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