Avances en la soldadura de chapa fina de aleación AL y perspectivas de futuro para el automóvil
DOI:
https://doi.org/10.5935/jetia.v10i46.1080Resumen
Desde principios del siglo XXI, las industrias automotriz y del aluminio han desarrollado rápidamente una variedad de avances en respuesta a problemas competitivos, ambientales y tecnológicos. La reducción de la tara del vehículo es un enfoque para abordar algunos de estos problemas. Las aleaciones de aluminio tienen potencial para ahorrar masa, lo cual es necesario para la eficiencia del combustible, la contaminación ambiental y los vehículos eléctricos emergentes. El consumo estimado de aleación de Al en vehículos para 2025 es de 250 kg desde los 180 kg actuales. Sin embargo, las dificultades para soldar aleaciones de Al han obstaculizado su adopción generalizada. Aleaciones de Al, que se consideran difíciles de fusionar mediante un proceso tradicional debido a sus cualidades intrínsecas, como su bajo punto de fusión, alta conductividad térmica, alta solubilidad en hidrógeno, formación de óxidos y una importante contracción por solidificación. Actualmente, las industrias emplean procesos de soldadura de bajo aporte de calor, como MIGW, TIGW, FSW, LBW y EBW, para aleaciones de Al en láminas delgadas. Sin embargo, cada una de las variantes de estas técnicas tiene algunas limitaciones. Por lo tanto, unir láminas delgadas de aleación de Al sigue siendo una tarea difícil y costosa. Los cordones de soldadura frecuentemente presentan muchos defectos que reducen significativamente la resistencia mecánica y a la fatiga de las láminas delgadas de aleación de Al. Esta descripción general tiene como objetivo proporcionar un resumen conciso de los avances actuales en la unión de aleaciones de Al y muestra las perspectivas futuras y la dirección del desarrollo en la unión de aleaciones de Al en láminas delgadas. Los investigadores que trabajan en la unión de aleaciones de Al también se beneficiarán de este estudio.
Descargas
Referencias
ASM International Handbook Committee. Properties and selection: nonferrous alloys and special-purpose materials. ASM international. 1992;2:1143-4.
Handbook M. Welding, brazing, and soldering. ASM international. 1993;6:322.
The ducker worldwide report (2015), Proceedings of the 7th Aluminum international congress, The aluminum association, 2016
Çam G. _Ipeko glu, G. Recent Developments in Joining of Aluminum Alloys. Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2017;91:1851-66.
Brumm S, Bürkner G. Gas metal arc pulse welding with alternating current for lightweight materials. Materials Today: Proceedings. 2015 Jan 1;2:S179-87.
Barnes TA, Pashby IR. Joining techniques for aluminium spaceframes used in automobiles: Part I—solid and liquid phase welding. Journal of materials processing technology. 2000 Mar 1;99(1-3):62-71.
Doshi SJ, Gohil AV, Mehta ND, Vaghasiya SR. Challenges in fusion welding of Al alloy for body in white. Materials Today: Proceedings. 2018 Jan 1;5(2):6370-5.
Rajan R, Kah P, Mvola B, Martikainen J. TRENDS IN ALUMINIUM ALLOY DEVELOPMENT AND THEIR JOINING METHODS. Reviews on Advanced Materials Science. 2016 Jul 15;44(4).
Brungraber RJ, Nelson FG. Effect of welding variables on aluminum alloy weldments. Weld. J. 1973 Mar;52(3):97s.
Doshi S, Jani DB, Gohil AV, Patel CM. Progress in the arc plasma temperature measurement and its finite element analysis in pulsed MIG welding process. Materials Today: Proceedings. 2021 Jan 1;38:2745-50.
Hadadzadeh A, Ghaznavi MM, Kokabi AH. The effect of gas tungsten arc welding and pulsed-gas tungsten arc welding processes’ parameters on the heat affected zone-softening behavior of strain-hardened Al–6.7 Mg alloy. Materials & Design. 2014 Mar 1;55:335-42.
Doshi S, Jani DB, Gohil AV, Patel CM. Investigations of heat source models in transient thermal simulation of pulsed MIG welding of AA6061-T6 thin sheet. InIOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2021 May 1 (Vol. 1146, No. 1, p. 012015). IOP Publishing.
Gungor B, Kaluc E, Taban E, Aydin SI. Mechanical and microstructural properties of robotic Cold Metal Transfer (CMT) welded 5083-H111 and 6082-T651 aluminum alloys. Materials & Design (1980-2015). 2014 Feb 1;54:207-11.
Elrefaey A. Effectiveness of cold metal transfer process for welding 7075 aluminium alloys. Science and Technology of Welding and Joining. 2015 May 11;20(4):280-5.
Pakdil M, Çam G, Koçak M, Erim S. Microstructural and mechanical characterization of laser beam welded AA6056 Al-alloy. Materials Science and Engineering: A. 2011 Sep 15;528(24):7350-6.
Çam G, Ventzke V, Dos Santos JF, Koçak M, Jennequin G, Gonthier-Maurin P. Characterisation of electron beam welded aluminium alloys. Science and technology of welding and joining. 1999 Oct 1;4(5):317-23.
Çam G, Koçak M. Microstructural and mechanical characterization of electron beam welded Al-alloy 7020. Journal of materials science. 2007 Sep;42(17):7154-61.
Thomas WM, Nicholas ED. Friction stir welding for the transportation industries. Materials & design. 1997 Dec 1;18(4-6):269-73.
Kallee SW, Davenport J, NICHOLAS ED. Railway manufacturers implement friction stir welding. Welding journal. 2002;81(10):47-50.
Ding J, Carter R, LA WLESS K, Nunes A, Russell C, Suits M. Friction stir welding flies high at NASA. Welding journal. 2006;85(3):54-9.
Thomas WM, Staines DJ, Watts ER, Norris IM. The simultaneous use of two or more friction stir welding tools. Abington, Cambridge, TWI published on the Internet. 2005 Jan;13.
Mortimer J. Jaguar “Roadmap” rethinks self‐piercing technology. Industrial Robot: An International Journal. 2005 Jun 1;32(3):209-13.
İpekoğlu G, Gören Kıral B, Erim S, Çam G. Investigation of the effect of temper condition on friction stir weldability of AA7075 Al-alloy plates. Mater Technol. 2012 Nov 1;46(6):627-32.
İpekoğlu G, Erim S, Kıral BG, Çam G. Investigation into the effect of temper condition on friction stir weldability of AA6061 Al-alloy plates. Kovove Mater. 2013 Jan 1;51(3):155-6351.
İpekoğlu G, Erim S, Çam G. Effects of temper condition and post weld heat treatment on the microstructure and mechanical properties of friction stir butt-welded AA7075 Al alloy plates. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2014 Jan;70(1):201-13.
İpekoğlu G, Erim S, Çam G. Investigation into the influence of post-weld heat treatment on the friction stir welded AA6061 Al-alloy plates with different temper conditions. Metallurgical and Materials Transactions A. 2014 Feb;45(2):864-77.
Fratini L, Buffa G, Shivpuri R. In-process heat treatments to improve FS-welded butt joints. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2009 Aug;43(7):664-70.
Fratini L, Buffa G, Shivpuri R. Mechanical and metallurgical effects of in process cooling during friction stir welding of AA7075-T6 butt joints. Acta Materialia. 2010 Apr 1;58(6):2056-67.
Zhang HJ, Liu HJ, Yu L. Microstructural evolution and its effect on mechanical performance of joint in underwater friction stir welded 2219-T6 aluminium alloy. Science and Technology of Welding and Joining. 2011 Jul 1;16(5):459-64.
Upadhyay P, Reynolds AP. Effects of thermal boundary conditions in friction stir welded AA7050-T7 sheets. Materials Science and Engineering: A. 2010 Mar 15;527(6):1537-43.
Benavides S, Li Y, Murr L, Brown D, McClure J. Low-temperature friction-stir welding of 2024 aluminum. Scripta materialia. 1999 Sep 10;41(8):809-15.
Nandan R, DebRoy T, Bhadeshia HK. Recent advances in friction-stir welding–process, weldment structure and properties. Progress in materials science. 2008 Aug 1;53(6):980-1023.
Aiura T. Roadmap on Joining Technologies for Aluminum Structures, Light metal welding. 2020;58(Supplement):1s-7s.








