Caracterización de Ti/Cu disimilar metal soldadura a tope por el proceso de soldadura en frío

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Materiales
• Metalurgia
• Tecnología de Unión

Sus antecedentes:

• Las aleaciones de titanio y el cobre son vitales en la industria aeroespacial y la industria.
• La soldadura disimilar de aleaciones Ti-Cu es un desafío debido a la formación de compuestos intermetálicos.
• Los métodos de soldadura existentes tienen limitaciones en cuanto a resistencia y aplicabilidad.

Objetivo del estudio:

• Investigar la viabilidad de la soldadura en frío para unir aleación de titanio (Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr) y cobre puro (99,90%).
• Analizar las propiedades mecánicas, la microestructura y la composición de fases de la junta soldada en frío.
• Comprender la formación de compuestos intermetálicos y su efecto en las propiedades de la junta.

Principales métodos:

• Se empleó soldadura en frío para unir los metales disimilares.
• Se realizaron pruebas mecánicas (resistencia a la tracción, elongación) en la junta.
• Se realizaron observaciones microestructurales, análisis de fractura y análisis de composición de fases.
• Se analizaron la cinética de difusión y la termodinámica de solidificación.

Principales resultados:

• La zona de fusión de la soldadura comprendió principalmente una solución sólida a base de Cu y Cu3Ti.
• La baja entrada de calor de la soldadura en frío minimizó el contenido de Cu3Ti, preservando las propiedades mecánicas.
• La junta alcanzó una resistencia a la tracción de 284 MPa (83% de la resistencia del cobre) y una elongación del 6,25%.
• Se identificaron compuestos intermetálicos de Cu3Ti como formándose preferentemente en la costura de soldadura.

Conclusiones:

• La soldadura en frío es un método viable para unir aleaciones de titanio y cobre.
• La entrada de calor controlada en la soldadura en frío mitiga los efectos perjudiciales de la formación de Cu3Ti.
• El proceso de soldadura en frío desarrollado produce juntas con una integridad mecánica significativa para aplicaciones exigentes.