Restauración de la resistencia en componentes dañados mediante soldadura con aporte de metal

Los componentes mecánicos que operan bajo cargas cíclicas acumulan daño de manera progresiva, lo que eventualmente conduce a su falla por fatiga. Este fenómeno representa un reto crítico en aplicaciones industriales, pues limita la vida útil de piezas sometidas a solicitaciones repetitivas. En este contexto, la presente investigación tiene como objetivo evaluar si un material con distintos porcentajes de daño acumulado puede recuperar completa o parcialmente su resistencia mediante un proceso de restauración. La estrategia consiste en remover la fracción de material deteriorado y sustituirla con nuevo material depositado a través de soldadura por arco eléctrico.

El trabajo incluye, en primer lugar, la determinación del número de ciclos a fatiga de componentes nuevos como referencia. Posteriormente, se aplica un procedimiento acelerado de acumulación de daño utilizando pruebas de fatiga basadas en vibración. Una vez alcanzados los niveles de daño predeterminados, los componentes son reparados y evaluados para establecer si la restauración permite recuperar la resistencia original frente a cargas cíclicas.

Para ello, se emplea instrumentación avanzada que permite la adquisición de información en tiempo real, incluyendo sensores de deformación y acelerómetros. Asimismo, se utilizan equipos especializados como un agitador electromecánico, que asegura la aplicación controlada de las cargas dinámicas durante las pruebas de fatiga.

El análisis de los componentes se complementa con técnicas de caracterización microestructural y de falla. La observación de superficies fracturadas se lleva a cabo mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), mientras que la caracterización metalográfica se realiza con microscopía óptica. Estas herramientas permiten identificar mecanismos de daño, modos de fractura y posibles concentradores de esfuerzo generados durante el proceso de restauración. Finalmente, se recurre a técnicas avanzadas como la difracción de rayos X (XRD) para estudiar transformaciones en la estructura cristalina y su relación con el comportamiento mecánico de los componentes restaurados.

En conjunto, este estudio busca aportar evidencia experimental sobre la viabilidad de los procesos de reparación mediante deposición de material por arco eléctrico, con el propósito de extender la vida útil de componentes críticos y mejorar la sostenibilidad en aplicaciones de ingeniería.

Nº	Actividad	Duración	Semanas previstas
1	Diseño y preparación de probetas	4 sem	1–4
2	Evaluación de durabilidad (probeta testigo)	3 sem	5–7
3	Ensayos de acumulación de daño	3 sem	8–10
4	Caracterización mecánica y microestructural (dañadas)	3 sem	11–13
5	Remoción, reparación y reacondicionamiento	4 sem	14–17
6	Caracterización mecánica y microestructural (reparadas)	3 sem	18–20
7	Ensayos de durabilidad en probetas reparadas	4 sem	21–24
8	Análisis de la zona reparada	4 sem	25–28
9	Análisis integral de resultados	2 sem	29–30