Microestructura y Propiedades Mecánicas de la Junta de Soldadura por Fricción y Superposición de Metales Dísimiles Al/Cu
Autores: Jiang, Fan; Wang, Wenquan; Zhang, Xinge; Gong, Wenbiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Aleación de aluminio
Cobre T2
Compuestos intermetálicos
Microestructura
Propiedades
Metal disímil
Uniones a solape
Interfaz
Resistencia de la unión
Fractura
Alargamiento
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En este artículo, se seleccionaron la aleación de aluminio 5083 y el cobre T2 para la prueba de soldadura por fricción en solape. Se estudió el efecto de los compuestos intermetálicos en la microestructura y propiedades de las uniones en solape de metales disímiles Al/Cu. Los resultados mostraron que se formó una estructura compuesta de Al/Cu en circulación en el lado avanzado de la unión en solape, y se generaron una estructura en gancho escalonada de Al/Cu y una región rica en cobre en el lado de retroceso. No había una estructura típica de "anillo de cebolla" en la unión. Se produjo difusión de elementos en la interfaz de la unión, formando una capa interfacial delgada y uniforme de compuestos intermetálicos de Al/Cu, logrando así un buen enlace metalúrgico en la interfaz Al/Cu. En la unión en solape estaban los compuestos intermetálicos Al2Cu y Al4Cu9, sin AlCu. Además, se produjo recristalización dinámica en la zona del núcleo, y se generó una mayor densidad de dislocaciones y enredo de dislocaciones, lo que mejoró la resistencia a la deformación en la zona del núcleo y aumentó la resistencia de la unión. La prueba de tracción mostró que se produjo una fractura mixta dúctil-frágil en la zona afectada por el calor en el lado avanzado de la placa de aluminio, y la fractura presentó estrangulación. La carga de fallo de la unión en solape fue de 4350 +/- 30 N, aproximadamente el 80% del metal base de aluminio. La elongación del espécimen de tracción de la unión en solape disímil Al/Cu fue del 2.5%.
Descripción
En este artículo, se seleccionaron la aleación de aluminio 5083 y el cobre T2 para la prueba de soldadura por fricción en solape. Se estudió el efecto de los compuestos intermetálicos en la microestructura y propiedades de las uniones en solape de metales disímiles Al/Cu. Los resultados mostraron que se formó una estructura compuesta de Al/Cu en circulación en el lado avanzado de la unión en solape, y se generaron una estructura en gancho escalonada de Al/Cu y una región rica en cobre en el lado de retroceso. No había una estructura típica de "anillo de cebolla" en la unión. Se produjo difusión de elementos en la interfaz de la unión, formando una capa interfacial delgada y uniforme de compuestos intermetálicos de Al/Cu, logrando así un buen enlace metalúrgico en la interfaz Al/Cu. En la unión en solape estaban los compuestos intermetálicos Al2Cu y Al4Cu9, sin AlCu. Además, se produjo recristalización dinámica en la zona del núcleo, y se generó una mayor densidad de dislocaciones y enredo de dislocaciones, lo que mejoró la resistencia a la deformación en la zona del núcleo y aumentó la resistencia de la unión. La prueba de tracción mostró que se produjo una fractura mixta dúctil-frágil en la zona afectada por el calor en el lado avanzado de la placa de aluminio, y la fractura presentó estrangulación. La carga de fallo de la unión en solape fue de 4350 +/- 30 N, aproximadamente el 80% del metal base de aluminio. La elongación del espécimen de tracción de la unión en solape disímil Al/Cu fue del 2.5%.