láser. Por ende, solamente existe información limitada en la literatura con respecto a los efectos de numerosos factores en la soldadura por haz láser y temas relacionados con el proceso (Refs. 4-7). Investigación en la soldadura láser de metales diferentes – formación de fases intermetálicas Sierra et al. investigaron sobre la soldadura láser y la soldadura por arco de tungsteno protegido con gas (GTAW) de acero galvanizado a una aleación de aluminio (Ref. 8). Bouayad et al. estudiaron la interacción entre aluminio derretido y el hierro sólido para mejorar el enlace metalúrgico entre insertos ferrosos y matriz de aluminio en piezas fundidas usando ensayos de inmersión (Ref. 9). Asi también, Kreimeyer et al. estudiaron estructuras híbridas de aleaciones de titanio y aluminio; su objetivo principal era el control de la formación de la fase intermetálica (Ref. 10). Liu y Zhao eligieron una técnica de soldadura híbrida láser-GTA para estudiar la soldadura a traslape de aleaciones disímiles Mg AZ31B Mg y acero 304 (Ref. 11). Reportes realzan microestructuras de la soldadura láser de materiales disímiles Phanikumar et al. estudiaron la evolución de la microestructura durante la soldadura láser continua de metales disímiles para un par binario Cu-Ni investigando los efectos de la velocidad de escaneo del haz láser y la potencia láser sobre varios factores (Ref. 12). Taşkın y Çaligülü investigaron el efecto de la potencia de la soldadura en la soldadura láser de aceros AISI 430, acero inoxidable ferrítico y acero bajo en carbón AISI 1010 (Ref. 13). Asímismo, Sharma y Molian presentaron los resultados de la soldadura láser de dos aceros AHSS, TRIP780 y DP980, usando una máquina de soldadura láser Yb:YAG incluyendo ensayos de fatiga, tracción, microdureza y metalografía óptica (Ref. 14). Elección de material y preparación de probetas soldadas Los materiales usados en este estudio fueron aceros bajos en carbón (DC04) Tabla 1 — Propiedades químicas de materiales (%) Standard C P S Mn DIN-EN 10130 (DC04 Steel) 0.08 0.03 0.03 0.40 Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti Ga V AlMgSiCu (6061-T6 0.54 0.21 0.24 0.07 0.98 0.1 0.006 0.1 0.012 0.014 0.014 Aluminum) Tabla 2 — Propiedades mecánicas de materiales Resistencia Resistencia % Tensión a la fluencia a la tracción (en 80 mm) (MPa) (MPa) DC04 210 280 38 6061-T6 240 290 12 apegados al EN 10130 con grosor de 1.2 mm, los cuales son ampliamente utilizados en la industria automotriz; y aleación de aluminio AlMgSiCu (6061-T6) con 2 mm de grosor, también ampliamente utilizada en las industrias automotriz y del aeroespacio. Las propiedades químicas y mecánicas de los materiales usados se muestran en las Tablas 1 y 2. Se cortaron placas de aluminio 6061 y acero DC 04 a 100 mm de largo y 50 mm de ancho. Se hicieron juntas de soldadura a traslape con acero encima del aluminio – Fig. 1. Antes de que ocurriera el proceso de soldadura, las placas de aluminio fueron pulidas con lija (1200 SiC), y la limpieza de la superficie se realizó con acetona. Los materiales de acero únicamente se limpiaron con acetona. Debido a que en la soldadura de juntas a tope, se requieren además preparaciones especiales para obtener las condiciones necesarias para los procedimientos de soldadura láser a traslape tales como la calidad de las caras de la junta y una extrema sensibilidad a la tolerancia de la apertura de la raíz de la junta. Se comprimieron placas de metal con un aditamento especialmente manufacturado con el acero encima del aluminio para evitar aberturas de raíz en las caras de las juntas. Una vista del dispositivo de sujeción usado para la probeta de soldadura a traslape con láser se presenta en la Fig. 2. Un dispositivo láser de onda continua Nd:YAG con una potencia láser máxima de 3 kW, distancia focal f = 200 mm, fue usado al preparar la probeta de soldadura láser. Se muestra una fotografía de la fuente del haz láser Nd:YAG — Fig. 3. Se usó un cable de fibra de 1 mm de diámetro para transmitir el haz láser. La soldadura de los materiales se realizó Fig. 2 — Una vista del dispositivo de sujeción usado para la soldadura a traslape y la junta. WELDING JOURNAL EN ESPAÑOL 15
Welding Journal en Español | Julio 2013
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