ES2834446T3 - Junta soldada con arco de filete y método para formar la misma - Google Patents

Abstract

Dos elementos de metal (1, 2) unidos por una junta soldada en arco de filete formada por un de arco de filete que suelda un elemento de metal y otro elemento de metal, comprendiendo la junta soldada en arco de filete: al menos un cordón de refuerzo (32) formado por soldadura por arco en una superficie de al menos uno de los elementos de metal además de un cordón de filete (3) formado por la soldadura por arco de filete, en el que el cordón de refuerzo está formado en una dirección que cruza el cordón de filete para tener un ángulo de 45 ° a 135 ° con respecto al cordón de filete y para superponerse con el cordón de filete, caracterizado por que el cordón de refuerzo se forma para satisfacer las condiciones (a1), (b), y (c) a continuación: (a1) Suma 1 total de longitudes de cordones de refuerzo >= L × 0,5, (b) Altura h de los cordones de refuerzo >= t/2 y (c) Ancho w de los cordones de refuerzo >= 2,5t, donde L es la longitud en milímetros del cordón de filete, y t es el espesor en milímetros del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo, en el que la altura h del cordón de refuerzo se refiere a la distancia en una dirección de altura entre la superficie del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo y la posición más alta del cordón de refuerzo formado en el elemento de metal, donde la superficie del elemento de metal es un área donde no se forma un cordón de refuerzo.

Description

DESCRIPCIÓN

Junta soldada con arco de filete y método para formar la misma

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a una junta soldada con arco de filete y a un método para formar la misma, y se prefiere que se utilice particularmente para soldar con arco de filete varios elementos de metal.

TÉCNICA ANTERIOR

En el campo de la automoción, por ejemplo, se exige la mejora de la seguridad en caso de colisión junto con la mejora del consumo de combustible mediante la reducción del peso de las carrocerías de los vehículos para la conservación del medio ambiente. Por tanto, el uso de placas de acero de alta resistencia para la reducción del espesor y la optimización de las estructuras de la carrocería del vehículo se ha practicado hasta ahora de diversas formas, con el fin de lograr una reducción del peso de las carrocerías de los vehículos y una mejora de la seguridad en caso de colisión.

La vida útil a la fatiga también se exige en las placas de acero de alta resistencia para la reducción de peso de las carrocerías de vehículos. En general, la vida útil a la fatiga de un material base aumenta en proporción a la resistencia de la placa de acero, pero se sabe que la vida útil a la fatiga de una junta soldada apenas aumenta incluso cuando aumenta la resistencia de la placa de acero. Esto dificulta la reducción de peso de las carrocerías de los vehículos mediante el uso de placas de acero de alta resistencia.

En particular, es difícil reducir el peso de los elementos de la parte inferior de la carrocería, como los brazos de suspensión y los bastidores auxiliares, porque la vida útil a la fatiga de las porciones soldadas será un problema. En general, la soldadura por arco de filete se usa para soldar tales elementos de la parte inferior de la carrocería y, por lo tanto, el aumento de la vida útil a la fatiga de las uniones soldadas por arco de filete será un problema. En lo sucesivo, la "junta soldada en arco de filete" se describirá como "junta soldada de filete" según sea necesario.

Para abordar este problema, basado en el conocimiento de que la vida útil a la fatiga de la junta soldada con filete de solapa está relacionada con el radio de curvatura de una porción de la punta y este radio de curvatura depende de los componentes químicos del metal soldado, la literatura de patentes 1 describe un método aumentar el radio de curvatura de una porción de la punta optimizando los componentes químicos del metal soldado, para reducir la concentración de esfuerzos y mejorar la vida útil a la fatiga.

Sin embargo, el método descrito en la literatura de patentes 1 no tiene el efecto de reducir la concentración de esfuerzos en una porción de la raíz. Además, cuando la concentración de esfuerzos en la porción de la punta disminuye, la concentración de esfuerzos en la porción de la raíz se vuelve relativamente obvia y puede producirse uno fallo por fatiga, siendo la porción de la raíz un punto de partida.

La literatura de patentes 2 describe una estructura de cordón de soldadura en la que una cara extrema de otra placa de acero se empalma contra una superficie de una placa de acero, se forma un cordón de filete en ambos lados de la porción empalmada y, además, este cordón de soldadura se extiende.

La estructura del cordón de soldadura descrita en la literatura de patentes 2 tiene como objetivo aliviar la concentración de esfuerzos en una porción de la punta manteniendo la porción de la punta alejada de la parte de extremo de otra placa de acero. Sin embargo, no hay ningún efecto para reducir la concentración de esfuerzos en la porción de la raíz. Además, en la junta soldada con filete de solapa, casi no hay efecto reductor de la concentración de esfuerzos en la porción de la punta, y no es posible suprimir eficazmente la aparición de fallos por fatiga.

Además, la literatura de patentes 3 sugiere una técnica para reducir el esfuerzo residual y la concentración de esfuerzos en la porción soldada y para aumentar la vida útil a la fatiga realizando una soldadura de filete de una placa principal y una placa de nervadura en la soldadura en caja de la placa de nervadura, enfriándolas posteriormente a temperatura ambiente, y disponer una soldadura lineal en una parte de extremo de la placa de nervadura para que sea más larga que el "espesor de la placa de nervadura 2 x longitud de la pata de soldadura de filete" en una longitud igual o superior a "2 x longitud de la pata de soldadura de filete".

Sin embargo, la técnica descrita en la literatura de patentes 3 está dirigida a un material de acero que es una placa gruesa de 15 mm a 25 mm, y no se puede aplicar a una porción soldada de una placa de acero delgada de aproximadamente 3,6 mm o menos, que se utiliza para elementos de la parte inferior de la carrocería o similares de automóviles. Específicamente, en una junta en forma de T de placa delgada, en vista de la eficiencia de la soldadura, rara vez se realiza la soldadura de filete desde ambos lados de una placa vertical (placa correspondiente a una placa de nervadura). Además, cuando la soldadura de una porción de extremo de una placa delgada se realiza como un encajonamiento, la porción de extremo de la porción soldada de placa vertical se derrite debido a la entrada de calor en el momento de la soldadura y se produce un defecto de corte.

Además, con respecto al esfuerzo residual en la porción soldada que es el problema en la literatura de patentes 3, el esfuerzo residual en la porción soldada aumenta por las limitaciones del propio material de base en una porción soldada de la placa gruesa. Mientras tanto, al soldar una placa delgada, el esfuerzo residual es relativamente pequeña ya que la placa puede deformarse fácilmente fuera del plano. Por otro lado, dado que la deformación fuera del plano ocurre fácilmente en un elemento soldado de placa delgada, la porción soldada se retuerce cuando se introduce una carga de tracción, y la concentración de esfuerzos puede aumentar no solo en la porción de la punta de la soldadura, sino también en la porción de la raíz, lo que hace necesario considerar una técnica para suprimir una grieta que se produce en ambos.

La literatura de patentes 4 describe que, en una estructura soldada, las porciones de soldadura de filete 17 se forman en un espacio entre un alma izquierda 12A de un cuerpo de cilindro cuadrado 12 y una placa de refuerzo 16, y un espacio entre un alma derecha 12B y la placa de refuerzo 16, y se forman una pluralidad de porciones de soldadura profundamente penetradas 18 de modo que crucen cada porción de soldadura de filete 17.

La literatura de patentes 5 describe que un material de soldadura de superposición 15 o similar se hace fluir plásticamente y se alimenta sobre el cordón de filete 14 presionando el material de soldadura de superposición 15 contra el cordón de filete 14 formado en la esquina de una junta en T 11, girando el superponer el material de soldadura 15 a alta velocidad y generar calor por fricción en una superficie de contacto entre el cordón de filete 14 y el material de superposición de soldadura 15.

Como se describió anteriormente, en las formas de junta, como la junta soldada con filete de solapa y la junta soldada con arco de filete de un lado, si se aplica una carga que puede causar la apertura de la porción de la raíz, el grado de concentración de esfuerzos puede aumentar en la porción de la raíz que en la porción de la punta. Sin embargo, no se ha propuesto ninguna técnica para reducir la concentración de esfuerzos en la porción de la raíz y suprimir eficazmente la aparición de fallos por fatiga, siendo la porción de la raíz un punto de partida.

LISTA DE CITAS LITERATURA DE PATENTES

Literatura de patentes 1: Publicación

patente japonesa abierta al público n.° H06-340947 Literatura de patentes 2: Publicación

patente japonesa abierta al público n.° H09-253843 Literatura de patentes 3: Publicación

patente japonesa

abierta al público n.° H08-19860 Literatura de patentes 4: Publicación

patente japonesa abierta al público n.° 2002-263836 Literatura de patentes 5: Publicación

patente japonesa abierta al público n.° 2008-50807 SUMARIO DE LA INVENCIÓN PROBLEMA TÉCNICO

La presente invención se realiza en vista de la situación descrita anteriormente, y es un objeto de la misma suprimir la ocurrencia de fallo por fatiga con una o ambas de una porción de la punta y una porción de la raíz como punto de partida en una junta de soldada con arco de filete de elementos de metal.

SOLUCIÓN AL PROBLEMA

Los presentes inventores estudiaron de forma intensiva métodos para resolver el problema descrito anteriormente. Como resultado, se ha encontrado que la vida útil a la fatiga de una junta soldada mejora significativamente al formar, con un cordón de filete como punto de partida, al menos un cordón además del cordón de filete para tener un ángulo requerido en el mismo plano que el cordón de filete en una superficie de al menos uno de los elementos de metal en una junta soldada formada por soldadura de arco de filete un elemento de metal y un elemento de metal. La presente invención comprende dos elementos de metal unidos por una junta soldada en arco de filete de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1 y 2. La presente invención comprende además un método para formar una junta soldada en arco de filete de acuerdo con las reivindicaciones independientes 8 y 9. Otras realizaciones están sujetas a las reivindicaciones dependientes.

EFECTOS VENTAJOSOS DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con la presente invención, se puede suprimir significativamente un fallo por fatiga que se produce en una o ambas de una porción de la punta y una porción de la raíz de una junta soldada obtenida mediante la soldadura de arco de filete de elementos de metal y, por lo tanto, puede formarse una junta soldada de arco de filete con características de fatiga excelentes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[Figura 1 ] La figura 1 es una vista que ilustra una forma en sección transversal de una junta soldada de filete de solape.

[Figura 2] La figura 2 es una vista que ilustra una pieza de prueba en la que se forma la junta soldada de filete de solape.

[Figura 3] La figura 3 es una vista que ilustra esquemáticamente un modo de deformación de la pieza de prueba de la junta soldada de filete de solape.

[Figura 4] La figura 4 es una vista que ilustra una pieza de prueba en la que se forma un cordón de refuerzo sustancialmente perpendicular a un cordón de filete con una superficie de cordón de filete como punto de partida.

[Figura 5] La figura 5 es una vista que ilustra esquemáticamente un modo de deformación de la pieza de prueba en la que se forma el cordón de refuerzo sustancialmente perpendicular al cordón de filete.

[Figura 6] La figura 6 es un diagrama que ilustra un modo de división de elementos en las proximidades de un cordón en el momento del análisis mediante un método de elementos finitos tridimensionales y un modo de conjunto de posiciones y coordenadas donde se realizó una comparación de los coeficientes de concentración de esfuerzos.

[Figura 7] La figura 7 es un diagrama que ilustra los resultados del análisis de un coeficiente de concentración de esfuerzos.

[Figura 8] La figura 8 es un diagrama que ilustra la relación de las longitudes de los cordones de refuerzo y la vida útil a la fatiga.

[Figura 9A] La figura 9A es una vista que ilustra un primer ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9B] La figura 9B es una vista que ilustra un segundo ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9C] La figura 9C es una vista que ilustra un tercer ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9D] La figura 9D es una vista que ilustra un cuarto ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9E] La figura 9E es una vista que ilustra un quinto ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9F] La figura 9F es una vista que ilustra un sexto ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9G] La figura 9G es una vista que ilustra un séptimo ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9H] La figura 9H es una vista que ilustra un octavo ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 9I] La figura 9I es una vista que ilustra un noveno ejemplo de un modo de disposición diferente al de la figura 4 del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete de solapa.

[Figura 10] La figura 10 es una vista que ilustra esquemáticamente una forma de deformación de una pieza de prueba de una la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T.

[Figura 11A] La figura 11A es una vista que ilustra un primer ejemplo de un modo de disposición del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T.

[Figura 11B] La figura 11B es una vista que ilustra un segundo ejemplo de un modo de disposición del cordón de refuerzo en la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T.

[Figura 12] La figura 12 es una vista que ilustra una pieza de prueba en la que los cordones de refuerzo se forman en las proximidades de los bordes de inicio y de extremo del cordón de filete.

[Figura 13] La figura 13 es un diagrama que ilustra los resultados de la evaluación de una pieza de prueba en la que se utilizan como índices una longitud del cordón de refuerzo y una distancia desde un borde de inicio y de extremo de soldadura.

DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES

Las formas de realización de una junta soldada de la presente invención y un método para formar la misma se describirán en detalle utilizando los dibujos.

[Descripción de los principios básicos]

La figura 1 ilustra un ejemplo de una forma en sección transversal de una junta soldada de filete de solape. Soldando por arco usando un alambre de soldadura, el espacio entre una porción de extremo de una placa de acero superior 1 y una superficie de una placa de acero inferior 2 como se ilustra en la figura1, la porción de extremo de la placa de acero superior 1 y una porción de superficie de la placa de acero inferior 2 se funden hasta un límite de soldadura 6, se solidifican y forman un cordón de filete 3. Debe tenerse en cuenta que la porción donde la placa de acero y el alambre de soldadura se derritieron y solidificaron se llama metal soldado 7. Además, a menos que se indique lo contrario, la superficie se refiere a la cara de un lado donde se va a formar un cordón de soldadura de una placa de acero, o la cara de un lado donde se forma un cordón de soldadura de una placa de acero.

En la junta soldada de filete de solapa en la que un extremo de una porción superpuesta de placa de acero se suelda con arco de filete como se ilustra en la figura1, cuando una fuerza de tracción F1 opera a lo largo de la placa de acero superior 1 en el cordón de filete 3 formado por soldadura de arco de filete y una fuerza de tracción F2 opera a lo largo de la placa de acero inferior 2, se produce un gran momento de flexión por un desplazamiento entre un eje central de la placa de acero superior 1 y un eje central de la placa de acero inferior 2.

Por tanto, se produce una deformación en un modo tal que la placa de acero superior 1 se deforma hacia abajo y la placa de acero inferior 2 se deforma hacia arriba, y se produce una gran concentración de esfuerzos en una porción de la punta 4 y una porción de la raíz 5. Debido a esta concentración de esfuerzos, se produce una grieta por fatiga en la porción de la punta 4 o la porción de la raíz 5. La grieta por fatiga avanza perpendicular a una dirección de carga aproximada y la junta soldada se rompe. Esto no se limita a la junta soldada de filete de solapa ilustrada en la figura 1, sino que puede ocurrir en cualquier otra junta soldada de filete. Debe tenerse en cuenta que en el ejemplo ilustrado en la figura 1, la porción de la punta 4 se refiere a un límite entre la placa de acero inferior 2 y el cordón de filete 3, y la porción de la raíz 5 se refiere a un límite entre la placa de acero superior 1 o el acero inferior. placa 2 y el metal soldado 7.

En consecuencia, en primer lugar, para analizar el comportamiento de deformación de la junta soldada por arco de filete, se superpusieron dos placas de acero con un ancho de placa de 60 mm con una porción superpuesta de 20 mm, y la porción superpuesta se soldó con arco, preparando así una pieza de prueba que tiene un cordón de filete que tiene una longitud de poco más de 40 mm en la porción superpuesta como se ilustra en la figura 2. Se llevó a cabo una prueba de tracción en esta pieza de prueba. A continuación, se analizó un modo de deformación de la pieza de prueba cuando opera una fuerza de tracción sobre la junta soldada mediante un método de elementos finitos tridimensionales. Obsérvese que una vista superior de la figura 2 es una vista en planta de la pieza de prueba, y una vista inferior de la figura 2 es una vista lateral de la pieza de prueba. G1 y G2 ilustrados en la vista superior de la figura 2 indican una posición mantenida durante la prueba.

La figura 3 ilustra esquemáticamente un modo de deformación de la pieza de prueba. Cuando la fuerza de tracción actúa sobre la junta soldada, como se ilustra en la figura 3, la placa de acero inferior 2 se dobla en gran medida en las proximidades del cordón de filete 3, y la porción de la raíz 5 se abre en gran medida en un ángulo de apertura a. Además, como resultado del análisis del comportamiento de la deformación de la pieza de prueba mediante el método de elementos finitos tridimensionales, se reconoció la presencia de una gran posición de concentración de esfuerzos en las proximidades de la porción de la raíz 5.

A partir de este resultado, es concebible que la gran flexión de la placa de acero inferior 2 en las proximidades del cordón de filete 3 y la gran abertura de la porción de la raíz 5 aumenten la concentración de esfuerzos en la porción de la raíz 5 y provoquen la aparición de la grieta por fatiga. A continuación, se consideraron los medios para suprimir la flexión de la placa de acero inferior 2.

Como resultado del estudio, los presentes inventores concibieron que cuando se forma un cordón de soldadura por arco adicional (cordón de refuerzo) realizando una soldadura de cordón, siendo el cordón de filete 3 un punto de partida en una dirección que interseca el cordón de filete 3, este cordón de refuerzo podría funcionar como un elemento que aumenta la rigidez de la placa de acero para suprimir la flexión de la placa de acero inferior 2 y suprimir la aparición de la grieta por fatiga.

Con el fin de confirmar la eficacia de esto, los presentes inventores formaron además un cordón de refuerzo 32 realizando una soldadura de cordón en la pieza de prueba ilustrada en la figura 2 de modo que la distancia de movimiento de la punta del soplete de soldadura sea de 40 mm en una dirección sustancialmente perpendicular al cordón de filete 3 con la superficie del cordón de filete 3 como punto de partida. La forma de la pieza de prueba fabricada de esta manera se ilustra en la figura 4.

A continuación, se realizó el ensayo de tracción sobre esta probeta, y se analizó el comportamiento de deformación de la probeta por el método de elementos finitos tridimensionales.

La figura 5 ilustra esquemáticamente un modo de deformación de la pieza de prueba en la que el cordón de refuerzo 32 está formado sustancialmente perpendicular al cordón de filete 3.

Comparando la pieza de prueba ilustrada en la figura 5 y la pieza de prueba ilustrada en la figura 3, se puede ver que la flexión en la vecindad del cordón de filete 3 de la placa de acero inferior 2 es menor en la pieza de prueba ilustrada en la figura 5 en la que se forma el cordón de refuerzo 32 que en la pieza de prueba ilustrada en la figura 3 en la que no se forma el cordón de refuerzo 32. Además, se puede ver que un ángulo de apertura de la porción de la raíz 5 ilustrada en la figura 5 es menor que el ángulo de apertura a de la porción de la raíz 5 ilustrada en la figura 3.

A partir de esto, se confirmó que cuando el cordón de refuerzo 32 se forma sustancialmente perpendicular al cordón de filete 3 (ver figura 4), el cordón de refuerzo 32 exhibe fuertemente una operación para aumentar la rigidez de la placa de acero y la flexión de la placa de acero inferior 2 se suprime.

Además, como resultado de un análisis por el método de elementos finitos tridimensionales con respecto a la porción de la raíz 5, se confirmó que el grado de concentración de esfuerzos en la vecindad de la porción de la raíz 5 ilustrada en la figura 5 es menor que el grado de concentración de esfuerzos en la vecindad de la porción de la raíz 5 ilustrada en la figura 3.

Para confirmar adicionalmente tales efectos del cordón de refuerzo 32, los presentes inventores analizaron cuantitativamente la función del cordón de refuerzo 32.

Se preparó un modelo analítico de la pieza de prueba ilustrada en la figura 2 y un modelo analítico de la pieza de prueba ilustrada en la figura 4, y el grado de concentración de esfuerzos en la porción de la raíz 5 de cada uno de los modelos analíticos fue calculado por el método de elemento finito tridimensional. Nótese que la pieza de prueba ilustrada en la figura 2 es una pieza de prueba en la que no se dispone ningún cordón de refuerzo y es una pieza de prueba correspondiente a un símbolo de pieza de prueba "TP2" en la Tabla 2 y la Tabla 3 de ejemplos, que se describirán más adelante. Además, la pieza de prueba ilustrada en la figura 4 es una pieza de prueba en la que se disponen cordones de refuerzo, y es una pieza de prueba correspondiente al símbolo de la pieza de prueba "TP10" en la Tabla 2 y la Tabla 3.

La figura 6 ilustra un modo de división de elementos en las proximidades de un cordón de soldadura en el momento del análisis mediante el método de elemento finito tridimensional realizado para confirmar los efectos de los cordones de refuerzo y un modo establecido de posiciones y coordenadas donde se hicieron comparaciones de coeficientes de concentración de esfuerzo. Como se ilustra en la figura 6, las coordenadas se toman hacia la izquierda (una dirección) con un extremo delantero de la porción de la raíz 5 siendo la coordenada 0.

La figura 7 ilustra los resultados del análisis de un coeficiente de concentración de esfuerzos máxima Kt en la superficie de un lado trasero de la placa de acero superior 1 en la vecindad del extremo delantero (coordenada 0) de la porción de la raíz 5 en cada uno de los casos donde no se dispone el cordón de refuerzo 32 y el caso donde se disponen los cordones de refuerzo 32 de 43 mm. En la siguiente descripción, el coeficiente de concentración de esfuerzos Kt es un valor obtenido al dividir el valor del esfuerzo principal máxima en la placa de acero superior 1 en las proximidades del extremo delantero (coordenada 0) de la porción de la raíz 5 ilustrada en la figura 6 por un esfuerzo principal de tracción promedio aplicado a un extremo delantero de la placa de acero.

Cuando no hay un cordón de refuerzo 32, el coeficiente de concentración de esfuerzos Kt fue de 5,3, pero el coeficiente de concentración de esfuerzos Kt disminuyó a 4,3 al eliminar el cordón de refuerzo 32. Aunque el cordón de refuerzo 32 se dispuso solo en la placa de acero inferior 2, se puede ver que el efecto de reducir el coeficiente de concentración de esfuerzos Kt se puede obtener también para la porción de la raíz 5.

Se puede decir que esto contribuye en gran medida a la supresión de la aparición de la grieta por fatiga, siendo la porción de la raíz 5 un punto de partida.

A continuación, los presentes inventores prepararon piezas de prueba variando los espesores de las placas de acero y las longitudes del cordón de refuerzo 32 para otro cordón de refuerzo, y estudiaron la relación entre los espesores de las placas de acero y las longitudes del cordón de refuerzo 32 y una vida útil a la fatiga (tiempos).

Como ejemplo de los resultados del estudio, la figura 8 ilustra los resultados de los símbolos de probeta "TP1" a "TP15" ilustrados en la Tabla 2 y la Tabla 3, que están organizados por la relación de las longitudes de los cordones de refuerzo y la vida útil a la fatiga, fuera de ensayos de fatiga realizados según condiciones que se describirán más adelante.

Como se ilustra en la figura 8, cuando la longitud del cordón de refuerzo es de más de 20 mm, la vida útil a la fatiga (tiempos) mejora en gran medida (1,5 veces o más).

De los resultados anteriores, cuando el cordón de refuerzo se forma sustancialmente perpendicular al cordón de filete, el cordón de refuerzo exhibe fuertemente una operación para aumentar la rigidez de la placa de acero. Por tanto, se suprime la flexión de la placa de acero inferior y, como resultado, se suprime significativamente la aparición de grietas por fatiga.

[Descripción de los requisitos individuales]

A partir del análisis y experimento anteriores, se confirmó que la vida útil a la fatiga mejora cuando se forma el cordón de refuerzo 32. Por tanto, a continuación, se estudiaron las condiciones necesarias para el cordón de refuerzo 32. Los resultados de este estudio se describirán a continuación.

(Modo de disposición del cordón de refuerzo)

El cordón de refuerzo 32 necesita formarse para que tenga una porción superpuesta con el cordón de filete 3. Cuando se forma por separado del cordón de filete, el cordón de refuerzo no funciona suficientemente como un elemento para mejorar la rigidez de la placa de acero. En consecuencia, es necesario estar en el modo de formar el cordón de refuerzo 32 con el cordón de filete 3 como punto de partida (es decir, colocar un punto de inicio de la soldadura en el cordón de filete 3) o en el modo de formar el cordón de refuerzo. 32 a través del cordón de filete 3. Para disponer el cordón de refuerzo 32 para que tenga una porción superpuesta con el cordón de filete 3, son posibles varios modos. Nótese que el caso se describirá a continuación en el que el cordón de filete 3 se coloca primero, y el cordón de refuerzo 32 está dispuesto para solaparse con el cordón de filete. Sin embargo, se pueden emplear los mismos modos que los modos descritos a continuación cuando el cordón de refuerzo 32 se coloca primero y luego el cordón de filete 3 está dispuesto para solaparse con el cordón de refuerzo.

En primer lugar, se describirá un modo de disposición en el caso en el que el cordón de refuerzo 32 se forme en la junta soldada de filete de solape.

(I) Formado en una placa de acero en un lado (cordón de un lado).

Como se explica en la descripción de los principios básicos, el cordón de refuerzo 32 está dispuesto en la placa de acero inferior 2 siendo el cordón de filete 3 un punto de inicio y en una dirección que cruza el cordón de filete 3. En la siguiente descripción, el cordón de refuerzo dispuesto de esta manera se describirá como un cordón de un lado según sea necesario. Además, cuando se hace referencia al cordón de un lado como el cordón de refuerzo 32, se describirá como cordón de un lado 32A según sea necesario (ver figura 9A, figura 9D, figura 9F, figura 9H, y similares).

Aquí, la longitud del cordón de filete 3 es L. La longitud L del cordón de filete 3 es la longitud de un extremo de fusión en ambos lados del cordón de filete 3. Cuando el cordón de refuerzo 32 es el cordón de un lado 32A y está dispuesto en una posición, es efectivo disponer el cordón de un lado 32A en el rango entre una posición separada por la longitud de (1/4) L de un extremo de fusión del cordón de filete 3 a lo largo de una dirección en la que se forma el cordón de filete 3 y una posición separada por la longitud de (3/4) L de un extremo de fusión del cordón de filete 3 a lo largo de la dirección en la que se forma el cordón de filete 3. Además, formar el cordón de un lado 32A con el lado del cordón de filete 3 como punto de partida es más importante para mejorar el efecto de la vida útil a la fatiga que formar el cordón de un lado 32A con el lado de la placa de acero como punto de partida. Esto se debe a que la porción de borde de inicio de un cordón de soldadura en la soldadura por arco adquiere una forma saliente donde se produce la concentración de esfuerzos, mientras que la porción de borde de extremo adquiere una forma plana donde la concentración de esfuerzos disminuye.

(II) Conformado sobre placas de acero en ambos lados a través del cordón de filete 3 (cordón transversal).

En la descripción de los principios básicos, se describe el mecanismo de mejora de la vida útil a la fatiga en el caso en el que el cordón de refuerzo 32 esté dispuesto en la placa de acero inferior 2 con el cordón de filete de solape 3 como punto de partida. Sin embargo, disponer el cordón de refuerzo 32 tanto en la placa de acero superior 1 como en la placa de acero inferior 2 a través del cordón de filete 3 permite una mejora adicional en la vida útil a la fatiga. Por tanto, el cordón de refuerzo 32 puede disponerse de esta manera. En la siguiente descripción, un cordón de refuerzo dispuesto de esta manera se describirá como un cordón transversal según sea necesario. Además, cuando se hace referencia al cordón transversal como el cordón de refuerzo 32, se describirá como un cordón transversal 32B según sea necesario (ver figura 9B, figura 9C, figura 9G, y así sucesivamente). Además, cuando se hace referencia al cordón de un lado 32A y al cordón transversal 32B de forma genérica, se describirán como cordón de refuerzo 32.

El mecanismo para mejorar la vida útil a la fatiga es suprimir la flexión en las proximidades del cordón de filete 3 como se describió anteriormente. En el cordón transversal 32B, dado que el cordón de refuerzo está dispuesto en la placa de acero superior 1, se puede mejorar el efecto de supresión de deformaciones de la placa de acero superior 1, y a de la porción de la raíz 5 puede hacerse pequeña.

Debe tenerse en cuenta que, como se indica en los resultados del análisis de la deformación de las piezas de prueba en la figura 4, un esfuerzo de compresión opera en la superficie de la placa de acero superior 1 y un esfuerzo de tracción opera en la superficie de la placa de acero inferior 2. Por consiguiente, en el caso de que el cordón de refuerzo esté dispuesto a través del cordón de filete 3 (es decir, el cordón transversal 32B esté dispuesto), deseablemente, la posición de inicio de soldadura es la placa de acero superior 1 y la posición de extremo de soldadura es la placa de acero inferior 2, para disminuir así el coeficiente de concentración de esfuerzos de una porción de esfuerzo de tracción de la placa de acero inferior 2. Además, cuando este cordón transversal 32B está dispuesto en una posición, de manera similar al reborde de un lado 32A, es efectivo disponer el cordón transversal 32B en el rango entre una posición separada por la longitud de (1/4) L de un extremo de fusión del cordón de filete 3 a lo largo de la dirección en la que se forma el cordón de filete 3 y una posición separada por la longitud de (3/4) L de un extremo de fusión del cordón de filete 3 a lo largo de la dirección en la que se forma el cordón de filete 3.

(III) Formar una pluralidad de cordones de refuerzo 32 (múltiples cordones).

No es necesario que el cordón de refuerzo 32 esté en una posición, y la vida útil a la fatiga también mejora al disponer una pluralidad de cordones de refuerzo. Cuando se dispone la pluralidad de cordones de refuerzo, los cordones de un lado 32A y los cordones transversales 32B pueden disponerse independientemente, o los cordones de un lado 32A y los cordones transversales 32B pueden disponerse en mezcla.

Las posiciones dispuestas de la caja donde están dispuestas la pluralidad de cordones de un lado 32A o cordones transversales 32B pueden ser ambas porciones de extremo del cordón de filete 3.

En la figura 9 se describirán ejemplos de disposiciones de los cordones de refuerzo 32.

La figura 9A es un ejemplo de un cordón de un lado 32A dispuesto oblicuamente con respecto al cordón de filete 3 desde la proximidad de una porción central del cordón de filete 3. La figura 9B es un ejemplo del reborde en cruz 32B dispuesto en la proximidad de una porción central del cordón de filete 3. La figura 9C es un ejemplo de dos cordones transversales 32B dispuestos en ambas porciones de extremo del cordón de filete 3 respectivamente. La figura 9D es un ejemplo de cordones de un lado 32A dispuestos para tener un intervalo en posiciones cercanas a la porción central del cordón de filete 3. La figura 9E es un ejemplo de dos cordones transversales 32B dispuestos en ambas porciones de extremo del cordón de filete 3 respectivamente y dos cordones de un lado 32A dispuestos en el lado de la placa de acero superior 1 para tener un intervalo en posiciones cercanas a la porción central del cordón de filete 3. La figura 9F es un ejemplo de dos cordones de un lado 32A dispuestos en ambas porciones de extremo del cordón de filete 3, respectivamente. La figura 9G es un ejemplo de dos cordones transversales 32B dispuestos en posiciones cerca de ambas porciones de extremo del cordón de filete 3, respectivamente. La figura 9H es un ejemplo de dos cordones de un lado 32A dispuestos en posiciones cerca de ambas porciones de extremo del cordón de filete 3, respectivamente. La figura 9I es un ejemplo de dos cordones transversales 32B dispuestos en ambas porciones de extremo del cordón de filete 3, respectivamente, y dos cordones de un lado 32A dispuestos en el lado de la placa de acero inferior 2 para tener un intervalo en posiciones cercanas a la porción central del cordón de filete 3.

(IV) Junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T (junta en T)

A continuación, se describirá el caso de formar un cordón de refuerzo en una junta soldada de filete, obteniéndose la junta montando una porción de extremo de un elemento de acero sobre una superficie de un elemento de acero para formar una junta que tiene una sección transversal en forma de T, y soldar con arco una esquina del mismo.

Dependiendo de la forma de un elemento de acero, puede haber casos en los que solo se pueda soldar una esquina de la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T. Una junta soldada de filete de este tipo en la que solo se suelda en ángulo un lado puede tratarse de manera similar a la junta soldada de filete de solapa.

Cuando se usa una placa de acero delgada que tiene un espesor de placa de 3,6 mm o menos, la deformación de la placa de acero afecta la vida útil a la fatiga de una porción soldada en la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T. La figura 10 ilustra esquemáticamente una forma de deformación de una pieza de prueba cuando se introduce una carga de tracción a una placa de acero vertical 8 de la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T. La carga introducida en la placa de acero vertical 8 se transmite a una placa de acero horizontal 9 a través del metal soldado 7 (porción soldada de filete). Por consiguiente, la porción de la punta soldada 4 en el lado de la placa de acero vertical 8 se deforma como si se tirara hacia el lado del cordón de filete 3. Además, la porción de la punta soldada 4 en el lado de la placa de acero horizontal 9 se deforma como si se tirara hacia arriba. Además, la porción de la raíz 5 se deforma como si estuviera desgarrada. Por consiguiente, también en la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T, de manera similar a la junta soldada de filete de solapa, es posible mejorar la vida útil a la fatiga suprimiendo la deformación del elemento formando el cordón de refuerzo.

La figura 11 ilustran ejemplos de disposiciones del cordón de refuerzo 32 en la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T formada por la placa de acero vertical 8 y la placa de acero horizontal 9. La figura 11A es un ejemplo de un solo cordón cruzado 32B, y la figura 11B es un ejemplo de una pluralidad de cordones transversales 32B.

En la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T, aunque depende de la altura de la placa de acero vertical 8, se prefiere disponer los rebordes transversales 32B que se extienden a través de la placa de acero vertical 8 y la placa de acero horizontal 9. Sin embargo, el cordón de un lado 32A puede estar dispuesto en una de las placas de acero vertical 8 y la placa de acero horizontal 9. También en la junta soldada de filete que tiene una sección transversal en forma de T, los cordones de refuerzo 32 pueden disponerse en las mismas condiciones que la junta soldada de filete de solape descrita en esta realización.

(Ángulo del cordón de refuerzo 32)

El ángulo y formado por el cordón de filete 3 y el cordón de refuerzo 32 se prefiere que sea sustancialmente un ángulo recto en términos de dinámica. En consecuencia, en la figura 4, el cordón de filete 3 y el cordón de refuerzo 32 están sustancialmente en ángulo recto, pero el ángulo y formado por el cordón de filete 3 y el cordón de refuerzo 32 no necesita estar sustancialmente en ángulo recto. Sin embargo, para que el cordón de refuerzo 32 exhiba la función de aumentar la rigidez de la placa de acero y suprimir la flexión, el ángulo ^y debe ser de 45° a 135°. Esto se debe a que la función mencionada anteriormente del cordón de refuerzo 32 disminuye significativamente cuando el ángulo ^y es inferior a 45° o superior a 135°.

(Longitud del cordón de refuerzo 32)

Como se ilustra en la figura 8, cuando la longitud del cordón de refuerzo 32 es corta, la función de aumentar la rigidez de la placa de acero para mejorar la vida útil a la fatiga de la junta soldada no se puede exhibir suficientemente.

Aquí, cuando el cordón de refuerzo 32 es el cordón de un lado 32A, la longitud del cordón de refuerzo 32 es una longitud entre un punto de contacto 32a del cordón de filete 3 y el cordón de refuerzo 32 y un extremo de fusión 32b del cordón de refuerzo 32 (ver figura 4). Además, cuando el cordón de refuerzo 32 es el cordón transversal 32B, la longitud del cordón de refuerzo 32 es la longitud de los extremos de fusión en ambos lados del cordón de refuerzo 32.

Según los resultados de un examen realizado por los presentes inventores, es necesario que la suma total 11 de las longitudes de los cordones de refuerzo 32 satisfaga la siguiente primera condición (a1) para asegurar la función del cordón de refuerzo 32.

(a1) Suma total de 11 de las longitudes de los cordones de refuerzo 32 > L x 0,5

L: Longitud (mm) del cordón de filete 3

Cuando la suma total 11 de las longitudes de los cordones de refuerzo 32 es menor que "L x 0,5", no exhibe suficientemente la función del cordón de refuerzo 32. El valor límite superior de la suma total 11 de las longitudes de los cordones de refuerzo 32 está limitado por la forma y estructura de un producto de acero producido por soldadura y, por tanto, no está limitado en particular. La primera condición (a1) se aplica tanto al cordón de un lado 32A como al cordón transversal 32B. Es decir, independientemente de la relación de longitudes de los cordones de refuerzo 32 de la placa de acero superior 1 y la placa de acero inferior 2, satisfacer la condición (a1) puede suprimir la deformación tanto de la placa de acero superior 1 como de la placa de acero inferior 2 y permite la mejora de la vida útil a la fatiga de la porción soldada.

Cuando opera una carga de tracción sobre la junta soldada que tiene un borde de inicio y un borde de extremo como se ilustra en la figura 2, aumenta la concentración de esfuerzos particularmente en el borde de inicio y el borde de extremo de la porción soldada. Cuando se introduce una carga de tracción en el elemento, se produce una esfuerzo uniforme en la dirección del ancho de la placa en una posición separada de la porción soldada. Por otro lado, en la porción soldada, el rango de transmisión de la carga se limita a una porción del cordón de soldadura. Por consiguiente, aumenta la concentración de esfuerzos en el borde de inicio y el borde de extremo de la porción soldada. Por lo tanto, al disponer el cordón de refuerzo 32 para otro cordón de refuerzo en posiciones cercanas al borde de inicio y al borde de extremo del cordón de filete 3 (porción soldada), se produce un efecto supresor de grietas en el borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 aumenta. En particular, cuando el cordón de refuerzo está dispuesto en las proximidades del borde de inicio y en las proximidades del borde de extremo del cordón de filete 3, se produce un efecto para reducir el momento de flexión generado por los desplazamientos de los ejes centrales de la placa de acero superior 1 y la placa de acero 2 como se ilustra en la figura 3 aumenta, y se puede suprimir una grieta que se produzca en el borde de inicio o en el borde de extremo del cordón de filete 3.

Los presentes inventores examinaron la relación entre la distancia desde el borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 (porción soldada) y la longitud de un cordón de refuerzo 32. Como resultado, los inventores obtuvieron el conocimiento de que satisfacer una segunda condición a continuación permite obtener el efecto supresor de grietas en el borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 sin satisfacer la primera condición (a1). A continuación, se describirá la segunda condición de la longitud del cordón de refuerzo 32.

La figura 12 es una vista en planta que ilustra una pieza de prueba en la que los cordones de refuerzo 32 están formados en las proximidades de los bordes de inicio y de extremo del cordón de filete 3. Las placas de acero 1, 2 que constituyen la pieza de prueba ilustrada en la figura 12 son del tipo de acero correspondiente al tipo de acero "SP2" en la Tabla 1 de un ejemplo, que se describirá más adelante. En la figura 12, un cordón de filete 3 que tiene una longitud de 95 mm (L = 95 mm) está dispuesto de modo que su centro en la dirección del ancho de la placa se convierta en un centro con respecto a las placas de acero 1, 2 que tienen un ancho de placa de 110 mm y, a continuación, el cordón de refuerzo 32 se forma en cada una de las proximidades del borde de inicio y la proximidad del borde de extremo del cordón de filete 3, siendo el cordón de filete 3 un punto de partida. Debe tenerse en cuenta que el ancho Wf del cordón de filete 3 es de 7,5 mm, y la distancia entre (la posición central del ancho del cordón de) el cordón de refuerzo 32 y una posición de un borde más cercano a este cordón de refuerzo 32 fuera de las posiciones del borde de inicio y el borde del extremo del cordón de filete 3 es D. En la figura12, la distancia desde la posición del borde de inicio del cordón de filete 3 al cordón de refuerzo 32 se indica con D1 y la distancia desde la posición del borde del extremo del cordón de filete 3 al cordón de refuerzo 32 se indica con D2, pero aquí estas distancias se indican ambas con D.

Los presentes inventores evaluaron la vida útil a la fatiga del caso en el que el cordón de refuerzo 32 se forma en las proximidades del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 usando esta pieza de prueba. La vida de rotura bajo la condición de que no haya un cordón de refuerzo 32 (pieza de prueba correspondiente al símbolo de pieza de prueba "TP34" en la Tabla 4 a la Tabla 6 en el ejemplo que se describirá más adelante) fue 382000 veces con respecto a una carga de prueba 18 kN. En consecuencia, el caso de una vida útil de ruptura que sea 1,5 veces o más de la vida útil de la ruptura se considera bueno (^o ), y otros casos no se consideran buenos (x).

La figura 13 ilustra los resultados de la evaluación de una pieza de prueba en la que una longitud 12 de un cordón de refuerzo 32 y la distancia D entre el cordón de refuerzo 32 y la posición del borde más cercano a este cordón de refuerzo 32 fuera de las posiciones del borde de inicio y de extremo del cordón de filete 3 (distancia desde los bordes de inicio y de extremo de la soldadura) en una pieza de prueba de este tipo se utilizan como índices.

En el caso en el que el cordón de refuerzo 32 se forma en las posiciones (D = 0 mm) de los bordes de inicio y de extremo del cordón de filete 3 y el caso en el que el cordón de refuerzo 32 se forma en la posición (D = 10 mm) donde la distancia D entre el cordón de refuerzo 32 y la posición del borde más cercano a este cordón de refuerzo 32 fuera de las posiciones del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 es de 10 mm, un efecto que mejora la vida útil a la fatiga se obtuvo cuando la longitud 12 de un cordón de refuerzo 32 es de 15 mm o más. Dado que el ancho Wf del cordón de filete 3 es de 7,5 mm, cuando los cordones de refuerzo 32 se forman en las posiciones más cercanas a los bordes de inicio y de extremo del cordón de filete 3, se necesita una longitud del doble o más del ancho Wf del cordón de filete 3 como la longitud 12 de un cordón de refuerzo 32.

Por otro lado, cuando la distancia D entre el cordón de refuerzo 32 y la posición del borde más cerca de este cordón de refuerzo 32 fuera de las posiciones del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 es el doble o más del ancho Wf del cordón de filete, es necesario aumentar la longitud de cada cordón de refuerzo 32 de acuerdo con el aumento de esta distancia D, y el efecto de mejora de la vida útil a la fatiga se obtuvo bajo la condición de que la longitud 12 de un cordón de refuerzo 32 sea igual a o más que la distancia D (12 ^ D).

A partir de los resultados de la evaluación anterior, cuando los cordones de refuerzo 32 se forman en las proximidades de los bordes de inicio y de extremo del cordón de filete 3, se puede obtener una vida útil a la fatiga favorable estableciendo la longitud 12 de un cordón de refuerzo 32 para que sea igual o superior que el valor mayor de 2 x Wf y D. Es decir, con respecto a la longitud de los cordones de refuerzo 32 dispuestos en las proximidades de los bordes de inicio y de extremo del cordón de filete 3, se puede disponer que la siguiente segunda condición (a2) se satisface en lugar de la primera condición (a1).

(a2) Longitud 12 de un cordón de refuerzo 32 > max {2 x Wf, D}

Aquí, max {2 x Wf, D} se refiere al valor más grande de 2 x Wf y D.

La segunda condición (a2) no incluye la influencia del espesor de la placa de la placa de acero, sino aumentando la altura h y el ancho w del cordón de refuerzo 32 según un aumento del espesor de la placa t como se explica en la condición que se describirá más adelante, se obtuvo un efecto de supresión de la grieta por fatiga por el cordón de refuerzo 32.

Además, no hay restricción especial en el rango de la distancia D entre el cordón de refuerzo 32 y la posición del borde más cercano a este cordón de refuerzo 32 fuera de las posiciones del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3. Sin embargo, cuanto más corta sea la distancia D, más corta será el cordón de refuerzo 32 que puede suprimir la grieta en el borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3. Por consiguiente, en vista de la eficiencia en la formación del cordón de refuerzo 32, el límite superior de esta distancia D es 1/4 de la longitud L del cordón de filete 3.

Como se describió anteriormente, cuando el cordón de refuerzo 32 se forma dentro del rango desde la posición de al menos uno del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 hasta la posición separada del mismo por 1/4 de la longitud del cordón de filete 3 a lo largo de la dirección en la que se forma el cordón de filete 3, el cordón de refuerzo 32 puede formarse dentro del rango que satisfaga la siguiente segunda condición (a2) en lugar de la primera condición (a1). La segunda condición (a2) se aplica tanto al cordón de un lado 32A como al cordón transversal 32B.

Nótese que puede haber casos en los que la vida útil a la fatiga de solo una de las porciones del borde de inicio y la porción de borde de extremo sea un problema en un elemento soldado real dependiendo del estado de la carga de entrada al elemento. Con respecto al elemento soldado al que se introduce una carga en esta condición, la vida útil a la fatiga mejora al formar el cordón de refuerzo en solo uno del borde de inicio (cerca del borde de inicio) y el borde de extremo (cerca del borde de extremo).

Además, cuando el cordón de refuerzo 32 está dispuesto en las proximidades del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 (dentro del rango desde la posición de al menos uno del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete 3 hasta la posición separado del mismo por 1/4 de la longitud L del cordón de filete 3 a lo largo de la dirección en la que se forma el cordón de filete 3), el cordón de refuerzo 32 puede formarse dentro del rango mencionado anteriormente para satisfacer la primera condición (a1) sin satisfacer la segunda condición (a2). Es decir, dependiendo del número y la longitud de los cordones de refuerzo 32 formados fuera del rango, el cordón de refuerzo 32 formado dentro del intervalo no necesita satisfacer la segunda condición (a2).

Además, cuando el cordón de refuerzo 32 se forma dentro del rango mencionado anteriormente en la segunda condición (a2) y el cordón de refuerzo 32 se forma fuera del intervalo, se prevé que la suma total 1 de todos los cordones de refuerzo 32, incluido el cordón de refuerzo 32 formado dentro del rango bajo la segunda condición (a2) satisface la primera condición (a1).

(Altura del cordón de refuerzo 32)

Se prevé que una altura h del cordón de refuerzo 32 satisfaga la siguiente condición (b).

(b) Altura h del cordón de refuerzo 32 > t/2

t: Espesor (mm) del elemento de acero sobre el que se forma el cordón de refuerzo 32

Cuando la altura h del cordón de refuerzo 32 es menor que "t/2" de un espesor t del elemento de acero sobre el que se forma el cordón de refuerzo 32, no exhibe suficientemente la función del cordón de refuerzo 32. Cuanto mayor sea la altura h del cordón de refuerzo 32, mayor será su efecto, pero, naturalmente, hay un límite para evitar que la placa de acero atraviese o se derrita. Por lo tanto, la altura h del cordón de refuerzo 32 es, de manera realista, igual o menor que el "espesor t del elemento de acero en el que se forma el cordón de refuerzo 32". La altura h del cordón de refuerzo 32 se refiere a la distancia en la dirección de la altura entre la superficie (un área donde no se forma el cordón) del elemento de acero en el que se forma el cordón de refuerzo 32 y la posición más alta del cordón de refuerzo 32.

Obsérvese que cuando el cordón de refuerzo 32 es el cordón transversal 32B y los espesores de placa de una pluralidad de placas de acero a soldar son diferentes, se prevé que el requisito de (b) se satisfaga en cada placa de acero. Lo mismo se aplica a las condiciones siguientes.

(Ancho del cordón de refuerzo 32)

Se prevé que la anchura w del cordón de refuerzo 32 satisfaga la siguiente condición (c).

(c) Anchura w del cordón de refuerzo 32 > 2,5 t

t: Espesor (mm) del elemento de acero sobre el que se forma el cordón de refuerzo 32 Cuando la anchura w del cordón de refuerzo 32 es menor que "2,5 t" del espesor t del elemento de acero sobre el que se forma el cordón de refuerzo 32, no exhibe suficientemente la función del cordón de refuerzo 32. El límite superior del ancho w del cordón de refuerzo 32 no está definido en particular, pero de manera similar a la altura h del cordón de refuerzo 32, es necesario formar el cordón de refuerzo 32 dentro del rango que atraviesa o no se produce la fusión de la placa de acero. Por tanto, se determina naturalmente en este punto de vista.

El número de cordones de refuerzo 32 formados con respecto al cordón de filete 3

Se prefiere disponer el cordón de refuerzo 32 al menos en una posición en cada "50t" de la longitud L del cordón de filete 3 donde t es el espesor del elemento de acero sobre el que se forma el cordón de refuerzo 32. Es decir, cuando la longitud L del cordón de filete 3 excede "50t", se prefiere formar la pluralidad de cordones de refuerzo 32. Por lo tanto, se desea que el número n de cordones de refuerzo 32 formados en el cordón de filete 3 que tiene la longitud L satisfaga la siguiente condición (d).

(d) L/n < 50 t

n: Número de cordones de refuerzo 32 formados en el cordón de filete 3

L: Longitud (mm) de los cordones de filete 3

t: Espesor (mm) del elemento de acero sobre el que se forma el cordón de refuerzo 32

Espesor t del elemento de acero

El espesor t (espesor de la placa) del elemento de acero no está particularmente limitado. Sin embargo, en esta realización, como se describió anteriormente, se suprime la deformación fuera del plano de un elemento de placa de acero delgado formando el cordón de refuerzo 32 para mejorar así la vida útil a la fatiga de la porción soldada. En consecuencia, se puede obtener fácilmente un efecto de mejora de la vida útil a la fatiga en un elemento soldado de placa de acero delgada que, en un elemento soldado de placa de acero gruesa, y se desea que el espesor de la placa de acero (espesor t del elemento de acero) es igual o inferior a 3,6 mm.

Nótese que preferiblemente la longitud L del cordón de filete 3 es de 10t o más cuando dos elementos de acero se unen mediante soldadura de arco de filete. Esto se debe a que cuando la longitud L del cordón de filete 3 es menor que 10t, la relación entre las longitudes de los bordes de inicio y de extremo del cordón de filete 3 y la longitud de unión de los elementos de acero aumenta y no se puede asegurar una resistencia de unión suficiente.

(Otras condiciones)

Las condiciones de soldadura por arco para formar el cordón de filete 3 o formar el cordón de refuerzo 32 o la composición del alambre de soldadura utilizado pueden estar de acuerdo con métodos ordinarios y no se limitan a métodos específicos. Sin embargo, se prefiere que, en términos de producción, la formación del cordón de filete 3 y la formación del cordón de refuerzo 32 se realicen secuencialmente usando el mismo equipo de soldadura. Sin embargo, siempre que se asegure la función de aumentar la rigidez de la placa de acero del cordón de refuerzo 32, las condiciones de soldadura de ambos y la composición del alambre de soldadura utilizado pueden ser diferentes. La junta soldada objeto de esta realización es una junta soldada de filete formada por soldadura de arco de filete. Sin embargo, las preferidas incluyen una junta soldada formada superponiendo un elemento de acero y un elemento de acero y un arco de filete soldando los elementos de acero, y una junta soldada formada colocando una porción de extremo de un elemento de acero sobre una superficie de un elemento de acero y un arco de filete soldando la porción de extremo y la superficie. Además, la junta soldada destinada a esta realización no se limita a soldar placas de acero entre sí. Por ejemplo, el método de esta realización puede aplicarse a uniones de elementos de placa de acero, tubos de acero y aceros perfilados que se forman a presión, siempre que tengan un espesor de placa de aproximadamente 3,6 mm o menos.

Además, en la junta soldada, para formar el cordón de refuerzo superpuesto al cordón de filete, es necesario que haya un área donde el cordón de refuerzo se pueda formar con un ángulo requerido y una longitud, altura y anchura requeridas en la proximidad de la junta soldada. Sin embargo, cuando el cordón de refuerzo se forma a través de dos elementos de acero que se van a soldar, el borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete y el cordón de refuerzo pueden separarse.

Debe tenerse en cuenta que cuando la placa de acero superior y la placa de acero inferior se solapan, se prefiere que no haya espacio entre ambas, pero puede producirse una separación de sustancialmente 1 mm entre ambas en el curso de la realización de la soldadura. En esta realización, cuando hay un espacio de aproximadamente 1 mm entre la placa de acero superior y la placa de acero inferior, la función del cordón de refuerzo no se ve obstaculizada y la aparición de la grieta por fatiga se suprime significativamente.

Además, el método de esta realización se puede aplicar también a elementos de metal distintos al elemento de acero. Por ejemplo, es posible aplicar el método de esta realización a elementos de aluminio o elementos de acero inoxidable en lugar del elemento de acero. Además, el método de esta realización también se puede aplicar a elementos de metal de diferentes tipos.

EJEMPLOS

A continuación, se describirán ejemplos de la presente invención. Sin embargo, las condiciones en los ejemplos son de un ejemplo condicional empleado para confirmar la aplicabilidad y los efectos de la presente invención, y la presente invención no se limita a este ejemplo condicional. La presente invención puede emplear varias condiciones siempre que se pueda lograr el objeto de la presente invención sin apartarse de la esencia de la presente invención. (Ejemplo 1)

Se realizó una prueba de fatiga utilizando una pieza de prueba en la que se realizó soldadura por arco de filete de solape sobre placas de acero delgadas y se verificaron los efectos de las uniones soldadas. Las composiciones de los componentes de las placas de acero de muestra se ilustran en la Tabla 1.

[Tabla 1]

TABLA 1

La pieza de prueba que tiene el cordón de filete ilustrado en la figura 2 se preparó y se sometió a una prueba de fatiga. Con respecto a la pieza de prueba ilustrada en la figura 2, se preparó adicionalmente una pieza de prueba en la que está dispuesto el cordón de refuerzo como se ilustra en la figura 4 y se sometió a una prueba de fatiga.

Específicamente, como se ilustra en la figura 2, dos placas de acero que tenían un ancho de placa de 60 mm se superpusieron con una porción superpuesta de 20 mm, y la soldadura por arco de filete de solape se diseñó de modo que la distancia de movimiento de un soplete de soldadura sea de 40 mm, para preparar la probeta.

Debe tenerse en cuenta que una porción de fusión se ensancha en un borde móvil del soplete de soldadura y, por lo tanto, la longitud real de un cordón de filete es ligeramente mayor que la distancia enseñada.

Además, como se ilustra en la figura 4, se dispuso un cordón de refuerzo sustancialmente perpendicular al cordón de filete en la porción central en una dirección a lo ancho de la pieza de prueba de la figura 2, y se realizó una prueba. El punto de inicio de la soldadura del cordón de refuerzo es una superficie del cordón de filete, y el cordón de refuerzo que tiene la longitud requerida se formó en la placa de acero inferior. Debe tenerse en cuenta que la longitud del cordón de refuerzo es una longitud hasta el extremo de fusión del cordón de refuerzo con el punto de contacto entre el cordón de filete y el cordón de refuerzo como punto de partida.

Las condiciones de soldadura son las siguientes.

<Condiciones de soldadura comunes>

Método de soldadura: soldadura por electrodo consumible

Fuente de alimentación de soldadura: DP350 (fabricado por DAIHEN Corporation)

Modo de soldadura: pulso DC

Postura de soldadura: hacia abajo, horizontal

Distancia entre placas de acero para virutas (longitud saliente): 15 mm

Tipo de gas protector: Ar 20 % CO2

Caudal de gas protector: 20 l/min

Alambre de soldadura: Equivalente a JIS Z3312 YGW15

<Condición de formación del cordón de filete>

Ángulo de la antorcha: ángulo de posición 55° desde la placa inferior, ángulo de avance 0°

Posición de destino: esquina de la porción de solape

Tasa de soldadura: 40 cm/min

Velocidad de alimentación de alambre: se establece un valor que no causa un socavado en la placa de acero superior (un ejemplo: 3,8/min

(aproximadamente 120 A, aproximadamente 22 V) en el caso de una soldadura por arco de filete de solape de la placa de acero superior con un espesor de placa de 2,6 mm))

<Condiciones de formación del cordón de refuerzo>

Ángulo de la antorcha: ángulo de posición 90° desde la placa de acero, ángulo de avance 0°

Posición de destino y dirección de soldadura: soldadura en la placa de acero inferior en una dirección perpendicular al cordón de filete en el centro en la dirección del ancho de la pieza de prueba con una superficie metálica soldada del cordón de filete como punto de partida Velocidad de soldadura: 50 cm/min

Velocidad de alimentación del alambre: igual que las condiciones de formación del cordón de filete

La pieza de prueba se mantiene en un aparato de prueba de fatiga electrohidráulica de modo que la porción de la punta de la placa de acero inferior de la pieza de prueba preparada se convierta en el centro. Luego, se somete a una prueba de fatiga por tracción axial con un rango de carga constante (rango de esfuerzo constante), una relación de carga de 0,1 y una frecuencia de repetición de 25 Hz. Debe tenerse en cuenta que, para hacer coincidir el centro axial del aparato de prueba, la pieza de prueba se sujetó mientras se colocaba una placa adjunta que tenía el mismo espesor de placa en la placa de acero superior y la placa de acero inferior.

Debe tenerse en cuenta que el rango de carga en el que la pieza de prueba en la que no se forma un cordón de refuerzo se rompe 400.000 veces se buscó en cada placa de acero en una prueba anterior, y el número de roturas de la pieza de prueba en la que no se forma un cordón de refuerzo es empleado como referencia de comparación de la vida útil a la fatiga en cada placa de acero.

Las condiciones de soldadura y los resultados de la evaluación de las características de fatiga se ilustran en la Tabla 2 y la Tabla 3.

En los ejemplos de la invención TP4 a 15, se obtuvo un porcentaje de mejora de la vida útil a la fatiga del 150 % o más en los ejemplos comparativos TP1 a 3 en los que no se forma un cordón de refuerzo, pero en los ejemplos comparativos TP16 a 27, el cordón de refuerzo no cumplió con la condición necesaria y el porcentaje de mejora de la vida útil a la fatiga fue inferior al de los ejemplos de la invención.

[Tabla 2]

TABLA 2

[Tabla 3]

TABLA 3

(Ejemplo 2)

Las piezas de prueba se prepararon adicionalmente formando el cordón de refuerzo en la pieza de prueba ilustrada en la figura 2 en los modos ilustrados en la figura 9A a la figura 9E, y se sometieron a la prueba de fatiga.

TP28 a 33, 39 son ejemplos en los que se dispone un solo cordón de refuerzo, los cordones de un lado en TP28 a 30, 39 corresponden al modo de la figura 9A (el ángulo y es de 90 grados en TP39) y los cordones transversales en TP31 a 33 corresponden al modo de la figura 9B. Además, TP36 a 38 son ejemplos en los que se dispone una pluralidad de cordones de refuerzo, y TP36 corresponde al modo de la figura 9c , TP37 al modo de la figura 9D y TP38 al modo de la figura 9E. TP34, 35 corresponden al modo de la figura 2, en el que el cordón de filete se dispone sin deshacerse del cordón de refuerzo.

Al preparar cada pieza de prueba, la posición objetivo del cordón de refuerzo y la dirección de soldadura fueron como en la figura 9A y la figura 9E, y además de eso, se preparó en las mismas condiciones que en el ejemplo 1. En TP36 a 38, se describen las condiciones de soldadura para cada cordón de refuerzo.

Las condiciones de soldadura y los resultados de la evaluación de las características de fatiga se ilustran en la Tabla 4 a la Tabla 6.

En los ejemplos de la invención, se obtuvo un porcentaje de mejora de la vida útil a la fatiga superior al 200 % con respecto a la probeta en la que no se forma un cordón de refuerzo. En el campo de juzgar la longitud del cordón de refuerzo 1 en la Tabla 3, se agrega "^o " cuando se satisface la primera condición (a1) descrita anteriormente.

En TP28 a 33 y TP36 a 38, L (longitud del cordón de filete)/n (número de cordones de refuerzo) es pequeño en comparación con 50t (t: espesor del acero), pero en TP39, L/n es grande en comparación con 50t. Por consiguiente, el porcentaje de mejora de la vida útil a la fatiga de TP39 fue de aproximadamente 161 %.

[Tabla 4]

TABLA 4

[Tabla 5]

TABLA 5

[Tabla 6]

TABLA 6

(Ejemplo 3)

En una junta de filete soldada que tiene una sección transversal en forma de T formada por una placa de acero vertical y una placa de acero horizontal, la pieza de prueba en la que el cordón de filete se forma solo en un lado de la esquina y una pieza de prueba en la que el cordón de refuerzo se forma además a través del cordón de filete en esta pieza de prueba se prepararon y se sometieron a la prueba de fatiga.

TP41 es un ejemplo en el que se dispone un solo cordón de refuerzo y corresponde al modo de la figura 10A, y TP42 es un ejemplo en el que el cordón de refuerzo está dispuesto en ambas porciones de extremo del cordón de filete y corresponde al modo de la figura 10B.

Al preparar cada pieza de prueba, la forma de la junta, la posición objetivo del cordón de refuerzo y el modo de formar el cordón de refuerzo fueron como en la figura10, y además de eso, se preparó en las mismas condiciones que en el ejemplo 1. En TP42, se describen las condiciones de soldadura para cada cordón de refuerzo.

Las condiciones de soldadura y los resultados de la evaluación de las características de fatiga se ilustran en la Tabla 7 y la Tabla 8.

En los ejemplos de la invención de TP41,42, se obtuvo un porcentaje de mejora de la vida útil a la fatiga superior al 500 % con respecto al ejemplo comparativo TP40 en el que no se forma un cordón de refuerzo.

[Tabla 7]

TABLA 7

[Tabla 8]

TABLA 8

(Ejemplo 4)

Las piezas de prueba se prepararon adicionalmente formando el cordón de refuerzo en la pieza de prueba ilustrada en la figura 2 en los modos ilustrados en la figura 9F a la figura 9I, y se sometieron a la prueba de fatiga.

TP43 a 47 son ejemplos en los que se dispone una pluralidad de cordones de refuerzo, TP43 corresponde al modo de la figura 9F, TP44 al modo de la figura 9g , TP45, 47 al modo de la figura 9H y TP46 al modo de la figura 9I. TP34 es el mismo que se ilustra en la Tabla 4 a la Tabla 6.

Al preparar cada pieza de prueba, la posición objetivo del cordón de refuerzo y la dirección de soldadura fueron como en la figura 9F a la figura 9I, y además de eso, se preparó en las mismas condiciones que en el ejemplo 3. En TP43 a 47, se describen las condiciones de soldadura para cada cordón de refuerzo.

Las condiciones de soldadura y los resultados de la evaluación de las características de fatiga se ilustran en la Tabla 9 y la Tabla 10. En el campo de juzgar la longitud del cordón de refuerzo (primera condición) en la Tabla 10, se agrega "^o " cuando se satisface la primera condición (a1) descrita anteriormente. Además, en el campo de juzgar la longitud del cordón de refuerzo (segunda condición) en la Tabla 9, se agrega "^o " cuando se satisface la segunda condición (a2) descrita anteriormente.

En TP43 a TP47, en las proximidades del borde de inicio y en las proximidades del borde de extremo del cordón de filete, se forma un cordón de refuerzo que tiene una longitud menor que 1/2 de la longitud L del cordón de filete. En TP43 a 46, el cordón de refuerzo se forma para satisfacer la segunda condición (a2) descrita anteriormente dentro del rango desde una posición del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete hasta una posición separada de ellos por 1/4 de una longitud L del cordón de filete a lo largo de la dirección en la que se forma el cordón de filete. En los ejemplos de la invención de TP43 a 46, se obtuvo un porcentaje de mejora de la vida útil a la fatiga del 150 % o más con respecto al ejemplo comparativo TP34 en el que no se forma un cordón de refuerzo. Por otro lado, en el ejemplo comparativo de TP47, el cordón de refuerzo no satisface la segunda condición (a2) descrita anteriormente, y el porcentaje de mejora de la vida útil a la fatiga fue inferior al de los ejemplos de la invención. [Tabla 9]

TABLA 9

[Tabla 10]

TABLA 10

Cabe señalar que todas las realizaciones de la presente invención descritas anteriormente simplemente ilustran ejemplos de implementación de la presente invención, y el alcance técnico de la presente invención no debe interpretarse de manera restrictiva por estas realizaciones. Es decir, la presente invención puede implementarse de diversas formas sin apartarse del ámbito de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL

La presente invención es muy aplicable en la industria de la maquinaria, así como en la industria de la soldadura de elementos de metal tales como placas de acero.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Dos elementos de metal (1,2) unidos por una junta soldada en arco de filete formada por un de arco de filete que suelda un elemento de metal y otro elemento de metal, comprendiendo la junta soldada en arco de filete:

al menos un cordón de refuerzo (32) formado por soldadura por arco en una superficie de al menos uno de los elementos de metal además de un cordón de filete (3) formado por la soldadura por arco de filete, en el que el cordón de refuerzo está formado en una dirección que cruza el cordón de filete para tener un ángulo de 45 ° a 135 ° con respecto al cordón de filete y para superponerse con el cordón de filete, caracterizado por que el cordón de refuerzo se forma para satisfacer las condiciones (a1), (b), y (c) a continuación:

(a1) Suma 1 total de longitudes de cordones de refuerzo ^ L x 0,5,

(b) Altura h de los cordones de refuerzo ^ t/2 y

(c) Ancho w de los cordones de refuerzo ^ 2,5t, donde

L es la longitud en milímetros del cordón de filete, y

t es el espesor en milímetros

del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo,

en el que la altura h del cordón de refuerzo se refiere a la distancia en una dirección de altura entre la superficie del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo y la posición más alta del cordón de refuerzo formado en el elemento de metal, donde la superficie del elemento de metal es un área donde no se forma un cordón de refuerzo.

2. Dos elementos de metal (1,2) unidos por una junta soldada en arco de filete formada por un de arco de filete que suelda un elemento de metal y otro elemento de metal, comprendiendo la junta soldada en arco de filete:

al menos un cordón de refuerzo (32) formado por soldadura por arco en una superficie de al menos uno de los elementos de metal además de un cordón de filete (3) formado por la soldadura por arco de filete, en el que el cordón de refuerzo se forma en una dirección que cruza el cordón de filete para tener un ángulo de 45° a 135° con respecto al cordón de filete caracterizado por que el cordón de refuerzo está formado para superponerse con el cordón de filete dentro de un rango desde una posición de al menos uno de un borde de inicio y un borde de extremo del cordón de filete hasta una posición separada del mismo por 1/4 de una longitud del cordón de filete a lo largo una dirección en la que se forma el cordón de filete, y se forma para satisfacer las condiciones (a2), (b) y (c) siguientes:

(a2) Longitud 1 de un cordón de refuerzo ^ máx. {2 x Wf, D},

(b) Altura h del cordón de refuerzo ^ t/2 y

(c) Ancho w del cordón de refuerzo ^ 2,5t, donde

Wf es el ancho en milímetros del cordón de filete,

D es la distancia en milímetros

entre el cordón de refuerzo y una posición de un

borde más cerca de este cordón de refuerzo fuera de las posiciones del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete,

max {2 x Wf, D} es un valor mayor de 2 x Wf y D,

L es la longitud en milímetros del cordón de filete, y

t es el espesor en milímetros del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo,

en el que la altura h del cordón de refuerzo se refiere a la distancia en una dirección de altura entre la superficie del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo y la posición más alta del cordón de refuerzo formado en el elemento de metal, donde la superficie del elemento de metal es un área donde no se forma un cordón de refuerzo.

3. Los dos elementos de metal (1, 2) unidos por una junta soldada en arco de filete de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que un número n de los cordones de refuerzo (32) formados con respecto a los cordones de filete (3) satisface una condición (d) abajo

(d) L/n < 50t,

donde

L es la longitud del cordón en milímetros de los cordones de filete, y

t es el espesor en milímetros del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo.

4. Los dos elementos de metal (1,2) unidos por una junta soldada en arco de filete de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el cordón de refuerzo (32) está formado sobre una superficie de uno de los elementos de metal (1,2) con un punto de partida de la soldadura está en el cordón de filete.

5. Los dos elementos de metal (1,2) unidos por una junta soldada en arco de filete de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el cordón de refuerzo (32) está formado en superficies de ambos elementos de metal (1,2) a través del cordón de filete (3).

6. Los dos elementos de metal (1, 2) unidos por una junta soldada en arco de filete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la junta soldada es una junta soldada formada por la superposición de un elemento de metal y un elemento de metal y un arco de filete soldando los elementos de metal (1,2).

7. Los dos elementos de metal (1,2) unidos por una junta soldada en arco de filete de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la junta soldada es una junta soldada formada colocando una porción de extremo de un elemento de metal (1, 2) en una superficie de un elemento de metal (2, 1) y un arco de filete que suelda la parte de extremo y la superficie.

8. Un método para formar una junta soldada por arco de filete soldando por arco de filete un elemento de metal y otro elemento de metal, comprendiendo el método:

al formar un cordón de filete mediante la soldadura por arco de filete y formar al menos un cordón de refuerzo mediante soldadura por arco además de la soldadura por arco de filete en una superficie de al menos uno de los elementos de metal,

formar el cordón de refuerzo en una dirección que cruza el cordón de filete para tener un ángulo de 45° a 135° con respecto al cordón de filete y superponerse con el cordón de filete, caracterizado por que el cordón de refuerzo se forma para satisfacer las condiciones (a1), (b) y (c) siguientes:

(a1) Suma 1 total de longitudes de cordones de refuerzo ^ L x 0,5,

(b) Altura h de los cordones de refuerzo ^ t/2 y

(c) Ancho w de los cordones de refuerzo ^ 2,5t, donde

L es la longitud en milímetros del cordón de filete, y

t es el espesor en milímetros del elemento de metal en el que el cordón de refuerzo,

en el que la altura h del cordón de refuerzo se refiere a la distancia en una dirección de altura entre la superficie del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo y la posición más alta del cordón de refuerzo formado en el elemento de metal, donde la superficie del elemento de metal es un área donde no se forma un cordón de refuerzo.

9. Un método para formar una junta soldada por arco de filete soldando por arco de filete un elemento de metal y otro elemento de metal, comprendiendo el método:

al formar un cordón de filete mediante la soldadura por arco de filete y formar al menos un cordón de refuerzo mediante soldadura por arco además de la soldadura por arco de filete en una superficie de al menos uno de los elementos de metal,

formar el cordón de refuerzo en una dirección que cruce el cordón de filete para tener un ángulo de 45° a 135° con respecto al cordón de filete caracterizado por que el cordón de refuerzo está formado para superponerse con el cordón de filete dentro de un rango desde una posición de al menos uno de un borde de inicio y un borde de extremo del cordón de filete hasta una posición separada del mismo por 1/4 de una longitud del cordón de filete a lo largo una dirección en la que se forma el cordón de filete, y para satisfacer las condiciones (a2), (b) y (c) siguientes:

(a2) Longitud 1 de un cordón de refuerzo ^ máx. {2 x Wf, D},

(b) Altura h del cordón de refuerzo ^ t/2 y

(c) Ancho w del cordón de refuerzo ^ 2,5t, donde

Wf es el ancho en milímetros del cordón de filete,

D es la distancia en milímetros

entre el cordón de refuerzo y una posición de un borde más cerca de este cordón de refuerzo fuera de las posiciones del borde de inicio y el borde de extremo del cordón de filete,

max {2 x Wf, D} es un valor mayor de 2 x Wf y D,

L es la longitud en milímetros del cordón de filete, y

t es el espesor en milímetros del elemento de metal en el que el cordón de refuerzo,

en el que la altura h del cordón de refuerzo se refiere a la distancia en una dirección de altura entre la superficie del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo y la posición más alta del cordón de refuerzo formado en el elemento de metal, donde la superficie del elemento de metal es un área donde no se forma un cordón de refuerzo.

10. El método para formar la junta soldada por arco de filete de acuerdo con la reivindicación 8 o 9, en el que se forma una pluralidad de cordones de refuerzo de modo que un número n de cordones de refuerzo con respecto a los cordones de filete satisfaga una condición (d) a continuación:

(d) L/n < 50t,

donde

L es la longitud en milímetros de las cuentas de filete, y

t es el espesor en milímetros del elemento de metal en el que se forma el cordón de refuerzo.

11. El método para formar la junta soldada por arco de filete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el cordón de refuerzo se forma sobre una superficie de uno de los elementos de metal con el cordón de filete como punto de partida.

12. El método para formar la junta soldada con arco de filete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que el cordón de refuerzo se forma en las superficies de ambos elementos de metal a través del cordón de filete.

13. El método para formar la junta soldada con arco de filete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que la junta soldada es una junta soldada formada solapando un elemento de metal y un elemento de metal y soldando con arco de filete los elementos de metal.

14. El método para formar la junta soldada con arco de filete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que la junta soldada es una junta soldada formada colocando una porción de extremo de un elemento de metal sobre una superficie de un elemento de metal y soldando con arco de filete la porción de extremo y la superficie.