Efecto de los elementos de aleación en la formación de intermetálicos durante la soldadura por fricción y agitación de metales disímiles: una revisión crítica sobre aluminio/acero
Autores: Beygi, Reza; Galvão, Ivan; Akhavan-Safar, Alireza; Pouraliakbar, Hesam; Fallah, Vahid; da Silva, Lucas F. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Soldadura por fricción
Metales disímiles
Compuestos intermetálicos
Resistencia de la unión
Parámetros de soldadura
Metal base
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
El principal inconveniente de la soldadura por fricción (FSW) de metales disímiles es la formación de compuestos intermetálicos (IMCs), que son frágiles y afectan la resistencia de la unión. La formación de estos compuestos es inevitable debido a su baja entalpía de formación; sin embargo, su aparición es un indicativo de unión metalúrgica entre metales disímiles. Esto significa que los factores determinantes de los intermetálicos deben ser óptimos para asegurar la formación de la unión y, al mismo tiempo, el rendimiento de la unión. Se sabe que varios parámetros, como los parámetros de soldadura, la configuración de la unión y la geometría de la herramienta, influyen en la formación de estos compuestos. Sin embargo, la influencia del metal base no se aborda adecuadamente en la literatura. El presente artículo de revisión se centra en la formación de intermetálicos durante la soldadura por fricción de aleaciones de aluminio/acero (Al/St) para explorar cómo los tipos de aleaciones afectan los grosores y morfologías de los intermetálicos. Se consideraron diferentes aceros estructurales y aceros inoxidables para ver cómo afectan la formación de intermetálicos cuando se sueldan a diferentes tipos de aleaciones de aluminio. Los grosores de los IMCs en la FSW de diferentes aleaciones de aluminio/acero se tomaron de la literatura y se promediaron para proporcionar información sobre la contribución de los elementos a la formación de IMC. Se utilizaron análisis termodinámicos y cinéticos para explicar este efecto. Finalmente, se explica el mecanismo de formación de intermetálicos para proporcionar una guía útil para seleccionar metales disímiles para la soldadura utilizando soldadura por fricción.
Descripción
El principal inconveniente de la soldadura por fricción (FSW) de metales disímiles es la formación de compuestos intermetálicos (IMCs), que son frágiles y afectan la resistencia de la unión. La formación de estos compuestos es inevitable debido a su baja entalpía de formación; sin embargo, su aparición es un indicativo de unión metalúrgica entre metales disímiles. Esto significa que los factores determinantes de los intermetálicos deben ser óptimos para asegurar la formación de la unión y, al mismo tiempo, el rendimiento de la unión. Se sabe que varios parámetros, como los parámetros de soldadura, la configuración de la unión y la geometría de la herramienta, influyen en la formación de estos compuestos. Sin embargo, la influencia del metal base no se aborda adecuadamente en la literatura. El presente artículo de revisión se centra en la formación de intermetálicos durante la soldadura por fricción de aleaciones de aluminio/acero (Al/St) para explorar cómo los tipos de aleaciones afectan los grosores y morfologías de los intermetálicos. Se consideraron diferentes aceros estructurales y aceros inoxidables para ver cómo afectan la formación de intermetálicos cuando se sueldan a diferentes tipos de aleaciones de aluminio. Los grosores de los IMCs en la FSW de diferentes aleaciones de aluminio/acero se tomaron de la literatura y se promediaron para proporcionar información sobre la contribución de los elementos a la formación de IMC. Se utilizaron análisis termodinámicos y cinéticos para explicar este efecto. Finalmente, se explica el mecanismo de formación de intermetálicos para proporcionar una guía útil para seleccionar metales disímiles para la soldadura utilizando soldadura por fricción.