Abstract
El propósito del presente trabajo fue determinar la correlación entre las microestructuras y las propiedades mecánicas resultantes en la unión soldada por fricción-agitación de la aleación de magnesio AZ31B, como una función de lasvariables principales del proceso implementado a partir de una maquina fresadora universal acondicionada. Se lograron soldaduras sanas, sin defectos, para diferentes niveles de velocidad de rotación y velocidad de avance, con valores correspondientes de resistencia mecánica de la unión soldada cercanos a la del metal base, con una eficiencia mecánica máxima del 93%. La caracterización microestructural mostró granos equiaxiales homogéneos con tamaño promedio de 10 μm, en la zona agitada. La falla de las probetas durante el ensayo de tensión se presentó generalmente en el lado de avance, con una morfología superficial de tipo dúctil pero con baja deformación plástica aproximada del 5%. Los resultados de calidad y de propiedades mecánicas de las uniones soldadas por fricción-agitación dealeaciones de magnesio AZ31B, permiten asegurar la conveniencia de ser usadas para aplicaciones estructurales teniendo en cuenta su elevada y conveniente relación resistencia mecánica/peso.
Highlights
El proceso Friction Stir Welding, (FSW), traducido como Soldadura por FricciónAgitación, SFA, es una técnica de soldadura en estado sólido, inventado en el Technological Welding Institute, TWI, de Inglaterra en 1991, inicialmente usado para soldar aleaciones de aluminio, permite obtener uniones soldadas de diversos materiales a alta velocidad, sin material de aporte, con propiedades mecánicas y metalúrgicas mejoradas y sin requerir una especial habilidad del operario de soldadura
El material usado en el desarrollo de esta investigación corresponde a la aleación de magnesio AZ31B, con una composición nominal de Mg-3Al-1Zn (% en peso), en forma de láminas con espesor de 3,2 mm que fueron cortadas de perfiles estructurales extruidos
Microstructure and properties of friction stir butt-welded AZ31 Mg alloy
Summary
El proceso Friction Stir Welding, (FSW), traducido como Soldadura por FricciónAgitación, SFA, es una técnica de soldadura en estado sólido, inventado en el Technological Welding Institute, TWI, de Inglaterra en 1991, inicialmente usado para soldar aleaciones de aluminio, permite obtener uniones soldadas de diversos materiales a alta velocidad, sin material de aporte, con propiedades mecánicas y metalúrgicas mejoradas y sin requerir una especial habilidad del operario de soldadura. Darras et al (2007), usaron una máquina fresadora vertical con control numérico para el procesamiento por fricción-agitación de la aleación comercial de magnesio AZ31B en láminas de 3,2 mm mostrando un incremento de la dureza y de la resistencia mecánica con el incremento de la velocidad de soldadura, lo cual muestra una buena concordancia con los resultados publicados. Sánchez & Betancourt (2008), evaluaron la relación entre la microestructura y las propiedades mecánicas de las uniones por SFA de la aleación de Mg AZ31B usando la fresadora con una herramienta cilíndrica roscada, encontrando un leve incremento de la resistencia a la tracción y la dureza de la unión soldada con el aumento de la velocidad de soldadura, con mejores resultados para las velocidades de rotación mayores. La eficiencia máxima obtenida para una velocidad de rotación de 1800 rpm fue del 85%
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