Comportamiento estructural de uniones atornilladas de acero en función del método de mecanizado de los agujeros

Abstract

RESUMEN: Algunos procesos de corte, principalmente cuando implican influencia térmica, introducen cambios en la zona afectada por el calor (HAZ) de los materiales metálicos, lo que puede conducir a una reducción de la resistencia a tracción de los componentes. En este trabajo se llevaron a cabo estudios para determinar la influencia del método de corte en las propiedades a tracción al hacer agujeros en componentes de acero destinados a uniones atornilladas. Para hacer esto, se cortaron y/o perforaron diferentes muestras. En primer lugar, se obtuvieron algunas muestras sin agujeros para estudiar el comportamiento a la tracción del material. Luego, se perforaron otras muestras mediante diferentes técnicas de corte para poder estudiar el efecto del factor de concentración de tensión dependiendo del método de corte utilizado. El trabajo se amplía mediante la caracterización microestructural de las diferentes técnicas, junto con ensayos Small Punch. Finalmente, se construyeron algunas uniones atornilladas reales para verificar el efecto de la técnica de corte utilizada en el material en un producto ya atornillado. Para llevar a cabo este trabajo, se emplearon chapas de dos de los tipos de acero más utilizados: S275 y S355; Los métodos térmicos empleados para la comparación fueron el corte con oxicorte y el corte por plasma para poder compararlos con el taladrado convencional.

ABSTRACT: Some cutting processes, mainly when involving thermal influence, introduce changes in the heat affected zone (HAZ) of metallic materials, which can lead to a reduction of the tensile strength of the components. In this work, studies were carried out in order to determine the cutting method influence in tensile properties when making holes in steel components destined for bolted joints. In order to do this, different specimens were cut and/or drilled. Firstly, some specimens without holes were obtained to study the tensile behavior of the material. Then, other specimens were drilled by different cutting techniques in order to be able to study the effect of the stress concentration factor depending on the cutting method used. Finally, some real bolted joints were tested in order to verify the effect of the cutting technique used in the material. The work was completed by microstructural characterization of the different techniques together with Small Punch tests. To carry out this work, plates of two of the most commonly used steel grades for metallic manufacturing were employed: S275 and S355; the thermal methods employed for the comparison were oxyfuel cut and plasma cutting in order to be compared to regular drilling technique.