Publicación: Caso de estudio para el uso de juntas heterogéneas aluminio cobre a nivel industrial explorando su viabilidad técnica
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Resumen en español
RESUMEN: El presente trabajo de grado realizó soldaduras heterogéneas de aluminio y cobre mediante el proceso Friction Stir Welding para explorar la viabilidad técnica (cumplir exigencias mecánicas y poseer una forma de fabricación) de estas soldaduras en aplicaciones industriales donde típicamente se ha utilizado aluminio con soldaduras tradicionales o mediante FSW, esto dado el creciente interés sobre el uso de soldaduras heterogéneas; se han realizado estudios sobre las diferentes propiedades que ofrecen este tipo de uniones entre materiales de modo que es importante conocer dónde podrán llegar a ser aplicadas a partir de una vista objetiva. Se presentó este estudio para conocer si estas soldaduras heterogéneas cuentan con un potencial para ser utilizadas en aplicaciones industriales de aluminio desde una perspectiva de la resistencia mecánica al proponer un criterio de aceptación basado en diferentes normativas de soldadura para aplicaciones de aluminio. Fueron realizadas una serie de juntas con parámetros previamente seleccionados en base a resultados bibliográficos y estas fueron sometidas a END y ensayos destructivos para evaluar su potencial sobre un uso industrial respecto a estándares internacionales, se llegaron a resultados prometedores al tener dos conjuntos de parámetros que produjeron soldaduras relativamente buenas respecto a las demás, al cumplir con los criterios de aceptación propuestos. Las soldaduras heterogéneas de aluminio y cobre tienen un potencial para el uso, desde una perspectiva de la resistencia mecánica, según los estándares internacionales AWS D1.2 y D17.3 tras alcanzar una resistencia máxima de 168.3 MPa y 178.3 correspondiendo a una eficiencia del 75% y 79%, pero se deben seguir investigando para obtener parámetros de manufactura que entreguen resultados más homogéneos (relacionado con los parámetros de operación) y para conocer implicaciones sobre otras propiedades mecánicas de interés según la aplicación. Esto produjo un avance sobre el estudio del uso de nuevas alternativas de materiales para la industria
Resumen en inglés
ABSTRACT: This degree project carried out heterogeneous aluminum and copper welds using the Friction Stir Welding process to explore the technical feasibility (meeting mechanical requirements and having a manufacturing method) of these welds in industrial applications where aluminum has typically been used with traditional welding or FSW. This approach responds to the growing interest in the use of heterogeneous welds; studies have been conducted on the different properties offered by such joints between materials, making it important to understand where they might be applied from an objective perspective. This study was done to determine if these heterogeneous welds have potential for industrial aluminum applications from a mechanical strength perspective, proposing an acceptance criterion based on various welding standards for aluminum applications. A series of joints were made using a set of parameters previously selected based on bibliographic results (related with rotational velocity, advance velocity and offset), and these were subjected to NDT and destructive testing to assess their potential for industrial use according to international standards that where selected. Promising results were achieved, with two sets of parameters producing relatively good welds compared to the others, meeting the proposed acceptance criteria. Aluminum and copper heterogeneous welds show potential for use from a mechanical strength perspective according to international standards AWS D1.2 and D17.3, achieving a maximum strength of 168.3 MPa and 178.3 MPa, corresponding to efficiencies of 75% and 79%, respectively. However, further research is necessary to establish manufacturing parameters that yield more consistent/homogeneous results (related to manufacture parameters) and to understand implications on other mechanical properties of interest depending on the application. This represents progress in studying new material alternatives for the industry.