Estudio de la microestructura-propiedad en la soldadura por fricción de aluminio-acero

Abstract

Con los problemas ambientales al alza se está buscando la manera de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, un sector que contribuye en esta contaminación ambiental son los medios de transporte. Las estrictas políticas gubernamentales exigen una solución al problema y plantean que al disminuir los pesos de las estructuras de automóviles y demás medios de transporte el combustible tendrá un mayor rendimiento y por lo tanto habrá una disminución en las emisiones. Para lograr este objetivo se ha planteado el reemplazo de elementos estructurales de aceros convencionales por láminas de aceros avanzados de alta resistencia (Advanced High Strength Steel - AHSS) y láminas de aleaciones ligeras como aluminio, magnesio y titanio. Sin embargo, la soldadura entre aceros y aleaciones no ferrosas impone un reto por la diferencia entre sus propiedades físicas, químicas, mecánicas, entre otras. Una tendencia para lograr la soldadura entre materiales disímiles es la soldadura por fricción – agitación por puntos (Friction Stir Spot Welding - FSSW), un tipo de soldadura en estado sólido. En el presente trabajo “Estudio de la microestructura-propiedad en la soldadura por fricción de aluminio-acero” se parametrizó el proceso de soldadura FSSW para un AA6063-T6 y un acero doble fase denominado DP780, donde además se diseñó y fabricó la herramienta que se utilizó en la soldadura. Se realizaron soldaduras por FSSW a diferentes porcentajes de penetración del hombro de la herramienta respecto al espesor de la lámina de aluminio (50, 60, 70, 80 y 90 %) manteniendo los otros parámetros del proceso constantes (frecuencia rotacional, tiempo de permanencia y velocidad de penetración), se realizó un análisis de la macroestructura y microestructura de las uniones, así como la evaluación de las propiedades mecánicas de microdureza y capacidades de carga. Se identificaron las zonas presentes en este tipo de soldaduras para cada una de las muestras analizadas mostrando consistencia entre la microestructura independientemente de la penetración variándose únicamente la extensión de las zonas, los resultados de las mediciones de microdureza indican que el material sufrió reblandecimiento respecto al metal base y con los resultados de capacidades de carga se determinó que las soldaduras con mayor resistencia fueron las realizadas al 70 % de penetración.