Aleaciones de aluminio – soldadura

By | 26 mayo, 2014

Como se ha comentado con anterioridad, el aluminio es un metal con una baja resistencia mecánica. Por ejemplo, el límite elástico de un aluminio recocido puede alcanzar un valor de 10 MPa. Por tanto, uno de los objetivos a la hora de diseñar aleaciones de aluminio es mejorar su resistencia mecánica aleándolo con diferentes metales como el Cu, Mg, Mn, Zn, Fe o bien el Si.

Los anteriores son los elementos aleantes principales los cuales definen las familias de aleaciones más utilizadas industrialmente. A continuación se describen las propiedades más relevantes de la adición de los elementos citados con el aluminio.

 

  •  Al + Zn: Mejoran la resistencia mecánica y aumentan la dureza. Posibilidad de corrosión de tensión. Combinado con Mg produce una aleación tratable térmicamente.
  • Al + Cu: Mejoran la resistencia mecánica y aumentan la dureza Produce una aleación tratable térmicamente.
  • Al + Mn: Reduce la resistencia a la corrosión.
  • Al + Si: Combinado con Mg produce una aleación tratable térmicamente. Buena resistencia a la corrosión.
  • Al + Mg: Mejoran la resistencia mecánica y aumentan la dureza. Buena resistencia a la corrosión. Soldabilidad aumentada.

metal fundido soldadura

Todos los elementos aleantes principales presentan una gran solubilidad en el aluminio y en todos los casos la solubilidad aumenta con la temperatura. El zinc es el elemento que presenta una mayor solubilidad (hasta un 66.4%), mientras que elementos como el magnesio, plata y litio presentan una solubilidad mayor al 10%. En general, la máxima solubilidad se consigue a las temperaturas correspondientes al eutéctico, peritéctico o monotéctico. El descenso de la solubilidad con la temperatura es la base para tratamientos de solubilización y envejecimiento de estas aleaciones.

fundicion aluminio aleaciones soldaduraEn menores cantidades existen, frecuentemente, como impurezas o aditivos: Fe, Cr, Ti. Para aleaciones especiales se adicionan: Ni, Co, Ag,Li,V,Zr,Sn,Pb,Cd,Bi,Be,B,Na y Sr. A diferencia de otros elementos metálicos, el hierro y el cobre no tienen gran solubilidad en el aluminio de tal manera que estos no se disuelven en la fase primaria α sino que se presentan formando compuestos intermetálicos. En las aleaciones de aluminio pueden existir diversidad de fases o intermetálicos que se pueden distinguir con técnicas de barrido electrónico. Según el modelo de transformación de las aleaciones de aluminio, éstas se pueden clasificar en:

 

  • Aleaciones de moldeo. Se utilizan en fundición para la fabricación de piezas obtenidas por colada del metal líquido en moldes de arena (colada de arena), en moldes de acero o de fundición (colada en coquilla) o por inyección.
  • Aleaciones de forja. Son las coladas en fundición en forma de placas que a continuación se transforman en semielaborados (chapas, perfiles, etc.) por laminación o por extrusión. Los semiproductos así obtenidos se utilizan en la construcción mecánica o son ensamblados por procesos de soldadura, roblonados, atornillados, etc. A su vez, las aleaciones se pueden dividir según el método utilizado para aumentar su resistencia mecánica en:
  • Aleaciones no tratables térmicamente. Mediante la dispersión de segundas fases o elementos en solución sólida y trabajados en frío.
  • Aleaciones tratables térmicamente. Mediante la disolución de aleantes en forma de solución sólida y posterior precipitación de fases intermedias en pequeños precipitados coherentes o semicoherentes.

De esta forma se han desarrollado una gran cantidad de aleaciones comerciales que se referencian según nomenclaturas estándares internacionales, donde se especifica la composición química y sus propiedades.

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