Diseño y construcción de un equipo de soldadura por fricción con asistencia láser para la unión de ejes de acero AISI 1045 y aluminio 2017-T4

Abstract

La soldadura de materiales disímiles hace que los procesos de soldadura convencional no sean factibles de ser utilizados. La soldadura por fricción, por otro lado, ha demostrado ser una tecnología prometedora capaz de unir materiales sin que la temperatura supere su punto de fusión. Sin embargo, la obtención de las propiedades mecánicas de la junta soldada con características similares a los materiales base sigue siendo un desafío. En el desarrollo de este trabajo se diseñó y fabricó un equipo de soldadura por fricción rotatoria con asistencia láser. Para proporcionar el movimiento rotatorio se empleó un torno convencional de 3 HP de potencia y para generar fricción se diseñó un sistema hidráulico de presión el cual aplica fuerza axial mediante un cilindro de simple efecto para obtener la unión entre los materiales base. En el equipo implementado se realizaron uniones de ejes de acero AISI 1045 con aluminio 2017-T6; las uniones soldadas se evaluaron metalúrgicamente, haciendo hincapié en la composición química en la interfaz de la soldadura. Para la caracterización de la microestructura se empleó microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de dispersión de energía (EDS) y espectrometría de emisión óptica de descarga luminiscente (GDOES) para medir la composición inicial de los materiales que se soldaron. Los resultados obtenidos muestran una adecuada unión entre los materiales base, denotando la utilidad del equipo fabricado para la unión de materiales disimiles.

Keywords

• acero
• aluminio
• láser
• materiales disímiles
• microestructura
• soldadura por fricción