Tema: SOLDADURA DEL ALUMINIO
Expositor: Ramón Neyra Parra
SOLDADURA DEL ALUMINIO
El aluminio tiene muchas aplicaciones que implican soldadura....
Fast Ferries – 44 metros de longitud – 300 pasajeros – 42 nudos de velocidad
Proa, techo, casco y estructura de ferry – Aleación 5083
El aluminio tiene muchas aplicaciones que implican soldadura....
El aluminio tiene muchas aplicaciones que implican soldadura....
Chasis de motos y bicicletas Cannondale
Soldadura de chasisutilizando GTAW contubos de aluminio de la serie 6000
El aluminio tiene muchas aplicaciones que implican soldadura....
Aleaciones de Aluminio
ForjadoForjadoAluminio (99% min).....1XXXCobre.......................... 2XXXManganeso..................3XXXSilicio........................... 4XXXMagnesio......................5XXXMagnesio y Silicio.........6XXXZinc.............................. 7XXXOtros Elementos...........8XXX
Eg : 1060 99.60% , segundo digito indica las modificaciones de la aleación original.
Designación de Aleaciones
AL
Cu Mn Si Mg Mg-Si Zn Otros1xxxConductividadTérmicaEléctrica
2xxxAlta Resistencia
3xxxConformados
4xxxTemperaturaConformadosoldabilidad
5xxxResistenciadespués deSoldadura
6xxxResistencia TracciónExtrucción
7xxxResistenciaTracción
8xxx
Nro. De 4 digitos
No Tratable Térmicamente
Tratable Térmicamente
CLASIFICACION DEL ALUMINIO
Aleaciones Tratables Térmicamente o Endurecidas Térmicamente
Aleaciones No Tratables Térmicamente o Endurecidas por Trabajado Mecánico.
El aluminio es un metal muy usado por...
Es un material ligero. Es 3 veces menos pesado que el acero
Muy buena resistencia a la corrosiónMuchas aleaciones de aluminio tienen resistencia estructural
DurabilidadBuena conductividad eléctrica ( 65% del cobre puro)
Muchas de sus aleaciones tienen buena “soldabilidad”
¿ Es más difícil soldar aluminio que soldar acero?
¡ No !Es diferente
¿ QUE DE DIFERENTE TIENE EL ALUMINIO ?
Propiedades Fisicas
Densidad gr/cm3 2.700 8.700
Punto de Fusión (°C) 660 1350
Conductibilidad Eléctrica % 62 10
Conductibilidad Térmica (w/m.°C) 222 46
Aluminio Acero
Por ejemplo....
Tiene mayor conductividad térmica que el acero ( 6 veces más)calor más intenso para efectuar una fusión efectiva durante la soldadura
CALOR
¿ QUE DE DIFENTE TIENE EL ALUMINIO ?
Capa de óxido– Capa dura, delgada y tenaz ( 2.5 – 5.0
nm de espesor normal) (nm=10-9 mm)– Posible tratamiento de
anodizadomayor espesor– Temperatura de fusión: 2052 °C– Es aislante eléctrico– Es porosa posibilidad de absorción de
humedad y generación de porosidad
Por ejemplo...
En mucho de los casos, una soldadura de aluminio es más débil, en grado respetable, que el metal base que esta siendo soldado
ASTM B209 6061-T6 :
RT:275 MPa Unión soldada mínimo: RT:165 MPa
¿Qué aleaciones de aluminio son “soldables”?
Cuando se dice que una aleación de aluminio es soldable, nos referimos a la facilidad de esta aleación de ser soldada sin sufrir fisuración en caliente
Fisuración en caliente....
Se debe a la ocurrencia simultánea de una debilidad metalúrgica en el metal de soldadura mientras solidifica y esfuerzos transversales al cordón de soldadura
Se llama así porque ocurre a temperaturas cercanas a la solidificación
Fisuración en caliente...
La tendencia a la fisuración en caliente depende del contenido de aleación del metal de soldadura
( contenido crítico)
Rangos químicos críticos...
Silicio en la mezcla aporte/metal base entre 0.5 y 2.0 % produce una composición de metal de soldadura suceptible a la fisuración
Magnesio en el rango de 0.5 a 3% también Metales base Al-Mg de contenido de Mg menor a 2.8% puede ser soldado con aportes 4xxx y 5xxx
Para mayores contenidos de Mg no usar aportes de la serie 4xxx (eutéctico asociado con gran cantidad de Mg2Si)
Fisuración en caliente...
.
Se puede superar los problemas de soldabilidad usandomateriales de aporte
Por lo tanto....
Habrá aleaciones soldables y aleaciones no soldables
1xxx3xxx4xxx5xxx6xxx
2xxx (*)7xxx (**)(*) Soldables: 2219
2519(**) Soldables: 7004 7005
7039
¿Temperatura de servicio?
Limitación: Corrosión por esfuerzoSegregación de Mg en límites de grano puede inducirla
Esta segregación puede ocurrir en aleaciones de contenido de Mg mayor a 3% y expuestos a temperatura
Temperaturas de servicio mayores a 60°C pueden ocasionar este problema
Aporte 5554 y metal base 5454 diseñados para servicio a temperatura
Aportes de la serie 4xxx pueden usarse
¿ Respuesta a PWHT ?
Muchos aportes convencionales no responden a PWHT sin una dilución considerable con el metal base
Se han desarrollado aportes que si lo hacen:– Aporte 4643 para metales base serie 6xxx– Aporte 5180 para serie 7xxx– Otros: 2319, 4009, 4010, 4145, 206.0, A356.0,
A357.0, C355.0, C357.0, etc
Procesos de soldadura usados...
GTAW...
Gas Tungsten Arc Welding Se requiere Corriente Alterna (AC)
GTAW...
Se usará para espesores delgadosSe usará para aplicaciones que requieran excelente acabado
4043 = TIGFIL 405
1000 = TIGFIL 400
4047 = TIGFIL 407
Y QUE HAY DEL PROCESO GMAW...
Gas Metal Arc Welding
EMPUJA
JALA
AMBOS
TIPOS DE TRANSFERENCIA
Gracias
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