Efecto del envejecimiento y del calor de entrada del proceso de soldadura TIG sobre la microestructura en una aleación Al 6061 T6 sometida a cargas dinámicas

• Autores: Hugo Alberto Rojas Hernandez
• Directores de la Tesis: Sergio Alonso Serna Barquera (dir. tes.), Arturo Molina Ocampo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma del Estado de Morelos ( México ) en 2021
• Idioma: español
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: riaa.uaem.mx
• Resumen
  • español

    La presente investigación muestra que el aporte de calor está directamente relacionado con los cambios microestructurales de la zona afectada por el calor (ZAC), así como con el comportamiento a la fatiga de juntas soldada con TIG de Al6061 T6. Se utilizó un doble blindaje con diferentes mezclas de gases de protección para mejorar la penetración de la soldadura. Placas de aluminio fueron soldadas bajo diferentes condiciones de entrada de calor, sus propiedades mecánicas y microestructura se compararon con las del material base y juntas envejecidas artificialmente después de la soldadura. Se realizaron pruebas de fatiga, tensión, microscopía electrónica de barrido y óptica.

    Los resultados muestran que el refinamiento de grano en la zona de fusión (ZF) y el aumento de tamaño de la ZAC, están directamente relacionados con la entrada de calor durante la soldadura. Además, el parámetro de entrada de calor más bajo resultó en el peor desempeño de resistencia a la tensión de las uniones soldadas evaluadas en este estudio; asociado con penetración parcial y presencia de poros en las uniones soldadas. De esta manera, se muestra que la concentración de oxígeno en el baño de soldadura depende directamente del método de protección y la distribución de la temperatura de la superficie. Estos resultados sirven para analizar el comportamiento de fatiga de las uniones de aleación Al6061-T6 soldadas con TIG, evaluadas mediante pruebas de fatiga giratoria basadas en la variación de la entrada de calor durante la soldadura.

  • English

    The present investigation shows that heat input is directly related to the changes in the heat-affected zone (HAZ) microstructure as well as the fatigue behavior of the TIG welded 6061-T6 alloy joint. A double-shielded TIG method with different shield gas mixtures was used to improve weld penetration for the production of samples with different heat input conditions, their mechanical properties and microstructure are compared to those of the unwelded alloy and the artificially aged joints after welding. The aluminum alloys and their corresponding welding zones were characterized mechanically by tensile and fatigue testing, and microstructurally by Optical and Scanning Electron Microscopy (SEM). Results show that grain coarsening in the fusion zone (FZ) and size increase of the HAZ are directly related to heat input during TIG welding. In addition, the lowest heat input parameter resulted in the worst ultimate tensile strength performance of the welded joints evaluated in this study; associated with partial penetration and pore presence in the welded joints. Similarly, the oxygen concentration in the weld pool is shown to be directly dependent on the shield method and surface temperature distribution. These results serve to discuss fatigue performance of TIG welded 6061-T6 alloy joints, evaluated by rotating fatigue tests based on heat input variation during welding