Acumulación de daños
La acumulación de daños describe el crecimiento gradual de daños microscópicos debido a la repetición de cargas mecánicas o térmicas. Cada ciclo de carga o calor genera microgrietas o cambios en la microestructura que se acumulan. Cuando el daño alcanza un tamaño crítico, la pieza se rompe sin previo aviso.
Mecanismo de acción físico-químico
Cada ciclo de carga genera pequeñas deformaciones plásticas en muescas, inclusiones o defectos de grano. Estas deformaciones abren la red cristalina y forman microgrietas. En la punta de la grieta se produce una alta concentración de tensiones que hace que la grieta crezca un poco en cada ciclo adicional. Los ciclos térmicos también someten a la microestructura a tensiones adicionales mediante la expansión y contracción. Así, el daño se acumula continuamente.
Relevancia metalúrgica y riesgos en la soldadura
Las soldaduras casi siempre contienen pequeños defectos como poros, inclusiones de escoria o mordeduras. Estos defectos actúan como concentradores de tensiones e inician la acumulación de daños. Además, las tensiones residuales de soldadura crean una precarga que se suma a las cargas de servicio y acelera el daño. En la zona afectada por el calor, un grano grueso o martensita frágil puede favorecer aún más la propagación de grietas. Esto reduce el número de ciclos de carga soportables y la pieza falla antes.
Práctica de taller e instrucciones de trabajo
Evite muescas afiladas y mordeduras en la transición de la soldadura. Lije las transiciones de la soldadura para reducir la concentración de tensiones. Elija un material de aporte con suficiente tenacidad para el material base. En caso de un alto número de ciclos de carga, se recomienda un tratamiento térmico posterior para aliviar las tensiones residuales. Documente el número y la magnitud de los ciclos de carga para estimar la vida útil restante. Inspeccione regularmente las soldaduras críticas para detectar grietas.