Crecimiento de grietas por fatiga en juntas soldadas por fricción agitación en la aleación de aluminio 6063-T5 para modo I de fractura
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Date
2025-05-21
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
La aleación de aluminio AA6063-T5 presenta propiedades mecánicas de interés para diversas industrias como la aeroespacial, aeronáutica, automotriz, construcción o incluso la electrónica. Sin embargo, existen diversos desafíos asociados a la soldadura de la aleación debido a su composición y propiedades metalúrgicas. La soldadura por fricción agitación (FSW) ha va surgido como una solución para el proceso de unión en aleaciones de aluminio. Aunque esta técnica permite obtener juntas en dichos materiales con mayor facilidad, el proceso induce cambios microestructurales en el material generando zonas con distinta dureza y resistencia a la propagación de grietas, distinguidas como la zona de agitación (WNZ), la zona termomecánicamente afectada (TMAZ), la zona afectada por el calor (HAZ) y el material base (BM). De modo que se plantea la necesidad de estudiar el comportamiento de las uniones obtenidas mediante FSW frente a la fatiga. Este estudio pretende evaluar por medio de ensayos cómo se comporta el crecimiento de grietas por fatiga en juntas soldadas por FSW en la aleación de aluminio 6063-T5 para modo I de fractura, en comparación con el material base. Se caracterizó el perfil de dureza para la junta soldada encontrando una disminución de la dureza respecto al material base. Se realizaron ensayos de flexión en tres puntos para evaluar el crecimiento de grietas frente a la aplicación de cargas cíclicas evaluando el material base y la WNZ. Como resultado, se obtuvo que el proceso de FSW afecta negativamente el comportamiento del material frente a la propagación de grietas por fatiga en modo I. La WNZ presenta mayor sensibilidad al crecimiento de grietas a medida que aumenta la variación del factor de intensidad de esfuerzos. Este resultado se atribuye a los defectos microestructurales y a las estructuras heterogéneas inducidas por el proceso.
Description
Keywords
Soldadura por fricción agitación, Aleación de aluminio 6063-T5, Crecimiento de grietas, Modo I de fractura