Influence of use of ultrasound on metallographic structure of plated pieces by welding in ultrasonic field

Influencia del uso de ultrasonidos en la estructura metalográfica de piezas chapadas por soldadura en campo ultrasónico

Para optimizar el proceso de metalizado es necesario conocer el comportamiento de las superficies metalizadas durante la explotación y en particular la susceptibilidad a la fisuración, la formación de grietas desde el interior hacia el exterior o al revés, la fragilización en la zona afectada por el calor. La investigación se ha realizado teniendo en cuenta varias muestras chapadas por soldadura sin activación ultrasónica y con activación ultrasónica, y estas muestras estaban hechas de acero AISI 4130, y como material de relleno se utilizó Inconel 625 Fe desarrollado como alambre de electrodo ø 1,2 / mm. El proceso de revestimiento se realizó mediante un proceso de soldadura WIG en Ar100 /% medio ambiente con electrodo de tungsteno no consumible, en dos versiones, respectivamente, con y sin el uso de energía ultrasónica. Se analizaron las estructuras metalográficas del material base, del material depositado y del material de la zona afectada por el calor en cuatro piezas soldadas.

INTRODUCCIÓN

Utilizando un complejo sistema de chapado por soldadura con activación ultrasónica, las piezas pueden ser chapadas con una capa uniforme en comparación con un sistema convencional de chapado por soldadura [1]. Existen varias técnicas para el chapado de piezas, pero se espera que el chapado por soldadura en campo ultrasónico sustituya a otras técnicas con muy buenos resultados. Para ello hay que tener en cuenta la relación entre la densidad de energía y el modo de entrada de energía ultrasónica [2]. El metalizado se realiza en condiciones óptimas si el material depositado por soldadura con el material base forma una pareja con un comportamiento en explotación mucho mejor que si la pieza se realizara sólo con el material base o sólo con el material de aportación que suele ser muy caro, y las piezas deben corresponder íntegramente al papel funcional que les corresponde. Para explicar y optimizar el proceso de chapado por soldadura es necesario conocer el comportamiento de la superficie chapada durante la explotación, comportamiento dado por la resistencia a la tracción, el límite elástico, la resistencia a las cargas dinámicas, la susceptibilidad a la fisuración, la formación de grietas desde el interior hacia el exterior o inversas, la fragilización en la zona afectada por el calor [3].

En el revestimiento por soldadura de las piezas hay que tener en cuenta el hecho de que el ciclo térmico, que obedece al material base y al material de aportación (calentamiento - fusión - enfriamiento - solidificación) provoca cambios en la composición química debido al fenómeno de dilución y cambios en las propiedades funcionales y tecnológicas, debido a cambios de estructura en tres zonas distintas alrededor del límite (material base, zona afectada por el calor y material de aportación) [4].