Soldadura automatizada de aluminio: Precisión, eficiencia y calidad

El aluminio es la aleación más difícil de soldar. El óxido de aluminio se funde a 3700 °F, comparado con el aluminio que se funde a 1200 °F. Debido a esto, el óxido de aluminio debe limpiarse a fondo de la superficie antes de soldar. El aluminio viene en aleaciones tratables térmicamente y no tratables térmicamente. Las aleaciones de aluminio tratables térmicamente obtienen su fuerza a través de un proceso llamado envejecimiento. Una disminución significativa en la resistencia a la tracción puede ocurrir al soldar aluminio debido al sobre-envejecimiento.

9 Grupos de principales elementos de aleación de aluminio:

Factores que afectan la soldadura de aluminio:

• Recubrimiento de óxido de aluminio
• Conductividad térmica
• Coeficiente de expansión térmica
• Características de fusión

Aleaciones de aluminio forjado

Serie 1xxx

Estos grados de aluminio se caracterizan por excelente resistencia a la corrosión, altas conductividades térmica y eléctrica, propiedades mecánicas bajas y excelente trabajabilidad.

Aumentos moderados en resistencia pueden obtenerse por endurecimiento por deformación. Las impurezas principales son hierro y silicio.

Serie 2xxx

Estas aleaciones requieren tratamiento térmico de solución para obtener propiedades óptimas; en condición tratada en solución, las propiedades mecánicas son similares, y a veces superan, a las de acero de bajo carbono.

En algunos casos, se emplea tratamiento térmico de precipitación (envejecimiento) para aumentar aún más las propiedades mecánicas. Este tratamiento aumenta la resistencia al rendimiento, con pérdida concomitante en alargamiento; su efecto en resistencia a la tracción no es tan grande.

Las aleaciones en la serie 2xxx no tienen tan buena resistencia a la corrosión como la mayoría de otras aleaciones de aluminio, y bajo ciertas condiciones pueden estar sujetas a corrosión intergranular.

Las aleaciones en la serie 2xxx son buenas cuando se desea algo de resistencia a temperaturas moderadas. Estas aleaciones tienen soldabilidad limitada, pero algunas aleaciones en esta serie tienen mecanizabilidad superior.

Serie 3xxx

Estas aleaciones generalmente no son tratables térmicamente pero tienen aproximadamente 20% más resistencia que las aleaciones serie 1xxx.

Porque solo un porcentaje limitado de manganeso (hasta aproximadamente 1.5%) puede añadirse efectivamente al aluminio, el manganeso se usa como elemento principal en solo unas pocas aleaciones.

Serie 4xxx

El elemento principal de aleación en aleaciones serie 4xxx es silicio, que puede añadirse en cantidades suficientes (hasta 12%) para causar reducción sustancial del rango de fusión.

Por esta razón, las aleaciones aluminio-silicio se usan en hilo de soldadura y como aleaciones de brasado para unir aluminio, donde se requiere un rango de fusión más bajo que el del metal base.

Las aleaciones que contienen cantidades apreciables de silicio se vuelven gris oscuro a carbón cuando se aplican acabados anódicos de óxido y por eso son demandadas para aplicaciones arquitectónicas.

Serie 5xxx

El elemento principal de aleación es Magnesio y cuando se usa como elemento principal de aleación o con manganeso, el resultado es una aleación endurecible por trabajo de resistencia moderada a alta.

El magnesio es considerablemente más efectivo que el manganeso como endurecedor, aproximadamente 0.8% Mg siendo igual a 1.25% Mn, y puede añadirse en cantidades considerablemente mayores.

Las aleaciones en esta serie poseen características de soldadura relativamente buenas y resistencia relativamente buena a la corrosión en atmósferas marinas.

Sin embargo, se deben colocar limitaciones en la cantidad de trabajo en frío y temperaturas de operación permitidas para las aleaciones de alto magnesio para evitar susceptibilidad a agrietamiento por corrosión bajo tensión.

Serie 6xxx

Las aleaciones en la serie 6xxx contienen silicio y magnesio aproximadamente en las proporciones requeridas para formación de silicuro de magnesio (Mg2Si), haciéndolas tratables térmicamente.

Aunque no tan fuertes como la mayoría de aleaciones 2xxx y 7xxx, las aleaciones serie 6xxx tienen formabilidad, soldabilidad, mecanizabilidad relativamente buenas y resistencia a la corrosión relativamente buena, con resistencia media.

Las aleaciones en este grupo tratable térmicamente a veces se forman en temple T4 (tratado en solución pero no envejecido por precipitación) y fortalecidas después de formar a propiedades T6 completas por tratamiento térmico de precipitación.

Serie 7xxx

Zinc, en cantidades de 1 a 8% es el elemento principal de aleación en aleaciones serie 7xxx, y cuando se acopla con un porcentaje menor de magnesio resulta en aleaciones tratables térmicamente de resistencia moderada a alta.

Generalmente otros elementos, como cobre y cromo, también se añaden en pequeñas cantidades.

Algunas aleaciones serie 7xxx se han usado en estructuras de fuselaje y otras partes altamente solicitadas.

Aleaciones 7xxx de mayor resistencia exhiben resistencia reducida a agrietamiento por corrosión bajo tensión y a menudo se utilizan en temple sobre-envejecido para proporcionar mejores combinaciones de resistencia, resistencia a la corrosión y tenacidad a la fractura.

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