Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Simposio Materiales y Tecnologías para la Industria Metalmecánica y Aeroespacial

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DESARROLLO DE SOLDADURA LASER EN ALEACIONES DE TITANIO Y CIRCONIO
Carlos A Espinoza Torres, Facundo Smietuch, Alberto Mender

Última modificación: 22-10-2016

Resumen


Existen aleaciones especiales cuyas aplicaciones son de interés tecnológico debido a las propiedades y características que poseen. Las aleaciones de titanio tienen alta resistencia a la tracción incluso a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, bio-compatibilidad, baja densidad y buena soldabilidad, son muy usados en aplicaciones médicas, militares y espaciales [1]. Ti6Al4V es la aleación más versátil, es metaestable contiene las fases alfa y beta, mediante tratamientos térmicos se puede lograr una mejora de las propiedades mecánicas. Las aleaciones de circonio poseen baja sección eficaz de captura de neutrones, resistencia a la corrosión y buenas propiedades mecánicas aún a altas temperaturas. Una de las principales aplicaciones nucleares es la fabricación de tubos de presión, vaina de los elementos combustibles y otros componentes estructurales de reactores nucleares, siendo la aleación Zry-4 la más usada [2]. Dentro de los distintos procesos de soldadura, la soldadura láser se caracteriza por la alta densidad de energía depositada en el material que permite realizar soldaduras sin aporte, genera una pequeña zona afectada térmicamente, poca deformación además la automatización de este proceso garantiza  calidad y reproducibilidad. En el presente trabajo se estudia la optimización y caracterización de la soldadura en ambas aleaciones. Para ello se realizaron soldaduras en placas de Ti6Al4V y Zry-4, utilizando un láser pulsado (Nd:YAG) de alta potencia, variando los parámetros de soldadura como la energía del haz depositada, frecuencia y velocidad. Luego, mediante observación con microscopio electrónico de barrido (SEM) y microscopio óptico metalográfico, se evaluó la calidad superficial de cada cordón y en metalografías de cortes perpendiculares a la dirección de soldadura se analizó las diferentes zonas de soldadura, su respectiva microestrucutra, la penetración y geometría de cada cordón. Se obtienen soldaduras con buena calidad superficial y bajos defectos, demostrando que es factible la utilización de este proceso de soldadura en estas aleaciones. Los resultados indican que la penetración aumenta conforme la energía del láser aumenta.


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