Optimización de los parámetros de soldadura por fricción para mejorar las propiedades mecánicas del acero al carbono...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería de fabricación

Sus antecedentes:

• La soldadura por agitación por fricción (FSW) es un proceso crítico de unión en estado sólido.
• La optimización de los parámetros FSW es esencial para mejorar las propiedades mecánicas de las juntas de acero al carbono.

Objetivo del estudio:

• Para optimizar los parámetros del proceso de soldadura por agitación por fricción para el acero al carbono AISI 1018.
• Investigar la influencia de la velocidad de soldadura, la velocidad de rotación de la herramienta y el diámetro del hombro en las propiedades mecánicas.
• Para mejorar la resistencia a la tracción final, el porcentaje de alargamiento, la reducción porcentual en el área y la energía de impacto.

Principales métodos:

• Aplicación de técnicas de optimización de respuesta única y de respuesta múltiple.
• Utilizando el Análisis Relacional Gris (GRA) y el Análisis de Componentes Principales (PCA) para la optimización de respuestas múltiples.
• Realización de análisis microestructural para comprender las mejoras de la propiedad.

Principales resultados:

• Los parámetros optimizados dieron lugar a mejoras significativas en las propiedades mecánicas: 3,73% en UTS, 7,30% en PE, 23,13% en RA y 2,35% en IE.
• El análisis microestructural reveló estructuras de grano más finas que contribuyen a mejorar el rendimiento.
• Las pruebas de confirmación validaron la eficacia de los parámetros optimizados.

Conclusiones:

• El enfoque integrado GRA-PCA proporciona un marco eficaz para optimizar los parámetros de FSW.
• Los parámetros optimizados de FSW mejoran significativamente el comportamiento mecánico de las juntas de acero al carbono AISI 1018.
• Los hallazgos ofrecen información valiosa para aplicaciones de fabricación automotriz y estructural.