Evaluación de la resistencia mecánica de la unión soldada en la aleación de aluminio 6261
Evaluation of the mechanical resistance of the welded joint in the aluminium alloy 6261
Se estudia la relación entre la temperatura pico, la microdureza, la microestructura, la ubicación de la falla y la resistencia en la zona térmicamente afectada de juntas soldadas por el proceso GMAW en aleación de aluminio 6261-T6 y T5. Se logró una buena correlación de los resultados con la distribución de los precipitados reportados en la literatura. Los perfiles de temperatura pico se compararon con los perfiles de microdureza. Se encontró un punto de mínima microdureza en la ZAC con un valor menor del 70% del metal base, donde también se presentó la falla en tensión, correspondiendo a una temperatura de 380°C.
1. INTRODUCCIÓN
El uso de aleaciones de aluminio de alta resistencia en la fabricación de estructuras soldadas y vehículos de transporte se ha incrementado debido a la existencia de aleaciones soldables con una elevada resistencia específica y excelente resistencia a la corrosión comparadas con los aceros de construcción.
El proceso de endurecimiento principal de las aleaciones de aluminio serie 6XXX se logra con el tratamiento térmico de envejecimiento que se desarrolla en tres pasos, ver figura 1. Inicialmente, la aleación es llevada a una temperatura en el rango de existencia de la solución sólida á (30ºC aprox. por debajo de la temperatura eutéctica); posteriormente, la aleación es templada rápidamente hasta temperatura ambiente para retener la solución sólida sobresaturada. En el último paso, la aleación es calentada a la temperatura de envejecimiento con el propósito de lograr un precipitado coherente fino y disperso en la matriz de una solución sólida rica en aluminio.
Para el sistema de aleación Al-Mg-Si con contenidos de 0.61.2 % de Mg y 0.41.3% de Si; la secuencia de formación de los precipitados es como sigue:
SS→ GP→ ß ́ ́( Mg2Si)→ ß ́(Mg2Si)→ ß(Mg2Si)
Donde SS denota la solución sólida sobresaturada; GP, ß ́ ́,ß ́ y ß los productos de la reacción de precipitación. Las zonas de Guinnier-Preston (GP) son agujas orientadas en la dirección 001 coherentes con la estructura cristalina de la solución sólida, con ß ́ (semicoherente) y ß ́ ́ ́(coherente) mostrando una orientación similar. Messler(1), Kou(2).
Para Malin(3) la máxima resistencia de la aleación 6061 ocurre cuando se envejece para producir una estructura de agujas (ß ́ ́) sobre una matriz de á. Mientras que la contribución de la fase ß ́ es moderada y las otras partículas ß afectan muy poco la resistencia.
Durante el proceso de soldadura GMAW de aleaciones de aluminio de la serie 6XXX, el calor aportado afecta el material dando origen a cambios termodinámicos que modifican las propiedades mecánicas y metalúrgicas de la unión. Se pueden reconocer dos regiones bien marcadas: la zona de fusión (ZF) y la zona afectada por el calor (ZAC). (ver figura 2).
Recursos
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Formatopdf
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Idioma:español
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Tamaño:3048 kb