Ultrasound influence on materials structure in parts reconditioned by welding with ultrasonic field

Influencia de los ultrasonidos en la estructura de los materiales en piezas reacondicionadas mediante soldadura con campo ultrasónico

La investigación presentada en el trabajo se refiere al análisis estructural de los materiales que son influenciados térmicamente para la carga por soldadura de piezas en la variante clásica de la soldadura manual por arco eléctrico revestido y la versión aquella en la que el baño de soldadura es activado por ultrasonidos. Los análisis estructurales realizados se refieren a: el tamaño de los granos de la estructura obtenida en determinadas condiciones de carga mediante soldadura, la variación del tamaño de los granos en el sometimiento de una sola capa en el campo ultrasónico, el modo de solidificación y fragmentación de los granos cuando se cargan en soldadura en un campo ultrasónico, la aceleración del proceso de difusión por activación ultrasónica, la aparición de carburos duros entre los granos.

INTRODUCCIÓN

La modificación de las propiedades tecnológicas y funcionales bajo la acción de los ultrasonidos se puso de relieve por primera vez en monocristales y materiales metálicos desarrollados en laboratorio y, posteriormente, la investigación se extendió a una amplia y variada gama de metales y aleaciones industriales [1]. La influencia de los ultrasonidos sobre los metales y aleaciones en estado sólido se reduce generalmente a los siguientes efectos importantes, a saber: efecto de "ablandamiento acústico", efecto de "endurecimiento acústico" y efecto térmico y efecto de reducción de la fricción de contacto [2].

El reacondicionamiento por soldadura de las piezas consiste en alojar un material más fi no sobre un sustrato con el fin de obtener las características y dimensiones deseadas (alta resistencia a la fatiga y al desgaste por erosión y/o corrosión). La efi cacia del proceso tecnológico de reconstrucción depende principalmente del comportamiento de la capa base - capa fi ller de par y de cómo se conecta la homogeneidad marginal entre los átomos de los dos materiales en la zona de contacto y cerca de la zona de contacto [3].

La formación de uniones homogéneas es el resultado de los pasos tecnológicos para el sometimiento del material fi ler sobre el material soporte [4].

Para poner de relieve el comportamiento operativo de la pieza reacondicionada y, sobre todo, para determinar la tecnología óptima para el reacondicionamiento mediante soldadura de campo por ultrasonidos es necesario analizar los cambios estructurales que se producen en la zona de influencia térmica [5]. 

MATERIALES