El acero y el aluminio tienen propiedades químicas y físicas diferentes, como puntos de fusión, coeficientes de expansión térmica, moldes flexibles, etc., y la soldadura de acero y aluminio con técnicas de soldadura en procesos térmicos plantea muchos problemas, a saber, que el aluminio y el acero pueden fácilmente crear una fase IMP muy dura y frágil (fase metálica),Cuanto mayor sea la entrada de calor de soldadura, mayor será la fase imp.Esta fase de pulverización socava gravemente la resistencia estática y dinámica de los conectores y empeora su plasticidad.Las principales diferencias fisiológicas son las siguientes:
El hierro puede fundir una parte del aluminio en estado sólido, pero cuando el contenido de aluminio supera el 12%, la estructura cristalina cambia radicalmente para formar una mezcla muy rígida (250 - 520hv) y frágil de feal (MESH) y fe3al (MESH).Otros aumentos, si el contenido de aluminio de las mezclas de hierro fe2al (factor), fe2al5 (ETA) y feal3 (theta), proporcionan una dureza mayor (600 a 1100 HV) y una pulverización más alta.Este material de pulverización es el resultado de la dispersión del hierro en el aluminio o del aluminio en el hierro.Cuando el nivel electroquímico de dos materiales diferentes es diferente, se produce una proliferación molecular para compensar la diferencia.Cuanto mayor es la diferencia en el nivel eléctrico (1,22v para el hierro y el aluminio), mayor es la tendencia a la proliferación.
Sin embargo, cuando el espesor de la fase IMP de la soldadura es inferior a 10 m, su crujiente se vuelve menos importante y visible.En este momento, el rendimiento del elemento depende principalmente de la extensión de la base.La corrosión es otro problema importante, ya que el nivel electroquímico de ambos materiales varía considerablemente, lo que da lugar a la electrólisis (equivalente a una batería), mientras que el nivel eléctrico del aluminio es bajo y hay un electrodo negativo, que corrompe el aluminio.En resumen, las soldaduras de acero y aluminio deben cumplir dos requisitos:
Espesor de la fase de impurezas < 10 metros.
Soldadura contra la corrosión de la matriz
Para cumplir estos dos requisitos se requiere un proceso de ingreso de bajo calor seguido de un tratamiento especial de soldadura o de embalsamamiento de soldaduras.
La tecnología de transferencia de metales fríos (CMT) se desarrolló sobre la base de una transición de corta duración, con entradas de calor muy inferiores a las soldaduras convencionales GMAW.El proceso consiste en la combustión del arco eléctrico, el avance del conductor hasta que la gota de líquido se reduzca, en cuyo momento la velocidad de transmisión se invierte, el conductor se tira hacia atrás y la corriente y el voltaje son casi nulos.Una vez formado el siguiente Circuito, el arco se vuelve a encender y la transición de la gota fundida comienza de nuevo antes de volver a conectar el conducto.La frecuencia media de este proceso de alimentación / arrastre es de 70 Hz.
El éxito se basa en el acero galvanizado y el aluminio, Las pruebas de soldadura son las siguientes: el espesor del aluminio oscila entre 0,8 y 3 mm, el material de relleno es de silicio de aluminio y se forma en la superficie de la soldadura de acero fundiendo el aluminio y el zinc.Se realizó un experimento básico de acoplamiento de acero y aluminio en un radio de 1 mm.La siguiente tabla muestra la intensidad media de la prueba.
Es inevitable que se produzcan pérdidas de intensidad en la zona de impacto térmico del proceso CMT.Tratamiento térmico de soldadura Aleación de aluminio (serie 6000), la intensidad de la zona de impacto térmico puede perderse entre un 30 y un 40% debido a la mezcla de cristales mediante precipitación.Por consiguiente, la zona de impacto térmico de la tubería es la más débil, con una resistencia mínima a la tracción de alrededor del 60% del material basado en aluminio.En el caso de las aleaciones de aluminio endurecido natural (serie 5000), la resistencia de la zona de impacto térmico también se reduce por la recolonización.La reducción de la intensidad está relacionada con la entrada de calor durante el tratamiento previo y la soldadura.Las fracturas se producen principalmente en zonas de impacto térmico.
Los datos experimentales indican que la soldadura del acero y el aluminio es viable, pero que el acero debe pasar por el proceso de galvanización y que la aplicación de un proceso especial de soldadura de baja capacidad es un requisito previo para el éxito.Las soldaduras de soldadura tienen una resistencia sólida a la tracción, la corrosión y la fatiga y han demostrado que los valores de la fase de cortocircuito del IMP son inferiores a 2,5 m, lo que es fundamental para evitar la fragmentación de las soldaduras de aluminio de acero.