Welding defects at friction stir welding

Defectos en la soldadura por fricción

Este artículo presenta una visión general de los distintos tipos de defectos en la soldadura por fricción. Con el fin de explicar las razones de su aparición, en primer lugar se exponen brevemente los fundamentos teóricos del proceso. El énfasis principal se pone en los parámetros que influyen en el proceso. Se ha utilizado una división de los defectos basada en el suministro de energía en tres grupos disjuntos. Los defectos que se producen se demuestran en diversos materiales.

INTRODUCCIÓN

La soldadura por fricción (FSW) es un proceso de unión de materiales relativamente nuevo. Fue inventado y probado experimentalmente en 1991 por un instituto de soldadura del Reino Unido, que también posee los derechos de patente asociados [1]. En comparación con los métodos de soldadura convencionales, el FSW consume mucha menos energía, no produce humos tóxicos, no necesita gas de protección ni metal de aportación y, por lo tanto, se considera un proceso de unión de materiales respetuoso con el medio ambiente y energéticamente eficiente.

Desde su invención, el FSW se ha aplicado a menudo en una amplia gama de industrias, como la aeroespacial, la automovilística, la ferroviaria y la marítima. Dado que es especialmente adecuado para la soldadura rápida y de alta calidad de aleaciones de aluminio 2XXX y 7XXX, que tradicionalmente se consideran no soldables, se utiliza cada vez más en aplicaciones en las que, debido a la reducción de peso, el aluminio es el material elegido.

Sin embargo, últimamente se está investigando mucho para ampliar el conjunto de materiales aplicables a la FSW. Se han considerado compuestos de matriz de aleación de Mg-, Cu-, Ti-, Al, plomo, algunos aceros, aceros inoxidables, termoplásticos y diferentes combinaciones de materiales, en particular aquellos con temperaturas de fusión cercanas y comportamiento similar como la trabajabilidad en caliente [2, 3].

Al igual que en otros procesos de soldadura, es muy importante elegir la combinación correcta de parámetros de soldadura para obtener una soldadura de calidad adecuada. En este artículo se presentarán los principales parámetros de la soldadura por fricción agitada y su procesamiento, junto con los defectos de soldadura más comunes que se producen si se utiliza una combinación inadecuada de estos parámetros [4, 5].

ANTECEDENTES TEÓRICOS

La soldadura por fricción-agitación puede caracterizarse como un proceso de unión en estado sólido que utiliza una herramienta que no consume energía para unir dos piezas fundidas (véase la figura 1).