Soldadura FSW de un depósito de aluminio
El aluminio se utiliza cada vez más para la realización de depósitos, ya sea en la industria ferroviaria, espacial o aeronáutica, en particular para el almacenamiento de hidrógeno, GNL o ergol.
Las ventajas del FSW para el montaje de depósitos de aluminio
SOLDADURAS 100% ESTANCAS: sin porosidad, unión FSW de alta calidad, mayor resistencia a la corrosión.
RESISTENCIA MECÁNICA SUPERIOR: coeficiente de eficacia de las juntas de entre el 70 y el 100%.
MAYOR VIDA ÚTIL: mayor resistencia a la fatiga gracias a las mínimas tensiones residuales.
FACILIDAD DE USO: la soldadura por fricción-agitación sustituye a la soldadura MIG y TIG (procesos de soldadura convencionales).
Soldaduras 100% estancas
sin porosidad, unión FSW de alta calidad, mayor resistencia a la corrosión.
Resistencia mecánica superior
coeficiente de eficacia de las juntas de entre el 70 y el 100%.
Increased lifetime
Due to improved fatigue resistance thanks to minimum residual stresses.
Ease of use
Friction Stir Welding replaces MIG and TIG (conventional welding processes).
¿Qué áreas de aplicación para los depósitos de aluminio soldados con FSW?
DEPÓSITO DE HIDRÓGENO CRIOGÉNICO DE ALUMINIO SOLDADO POR FRICCIÓN-AGITACIÓN
La soldadura por fricción-agitación es una técnica de soldadura que conserva las propiedades mecánicas del aluminio (coeficiente de eficacia de la unión de entre el 70 y el 100%). Además, la FSW garantiza una tasa de defectos post-soldadura reducida, una repetibilidad perfecta y la posibilidad de soldar aleaciones de aluminio de alto rendimiento (como AA2024-T3 o AA2219-T8). Por último, una vez soldado, un depósito de hidrógeno criogénico será 100% a prueba de fugas, una cualidad necesaria para este tipo de aplicaciones.
Para saber más sobre el depósito de hidrógeno criogénico de aluminio soldado por fricción-agitación, haga clic aquí.
Ejemplos de sectores de aplicación: aeronáutica, espacial.
SOLDADURA POR FRICCIÓN-AGITACIÓN DE LANZADORES ESPACIALES
La soldadura por fricción-agitación se utiliza para la soldadura circunferencial de los paneles del lanzador y para la soldadura de las cúpulas (soldadura a tope): el coste del proceso se reduce a la mitad.
La FSW permite soldar aleaciones de aluminio de alto rendimiento, de las series 2xxx y 7xxx, muy utilizadas en la fabricación de vehículos de lanzamiento espacial, pero que antes no eran soldables o eran muy difíciles de soldar.
Además, el FSW reduce el peso de las lanzaderas espaciales soldando paneles más ligeros y rígidos:
- Rigidizadores soldables de diferentes formas: transversal, triangular, axial y circunferencial,
- Los rigidizadores pueden obtenerse mediante mecanizado o soldadura en frío.
Sectores de aplicación: espacial.
TANQUE DE OXÍGENO LÍQUIDO ENSAMBLADO MEDIANTE FSW
Para esta aplicación, las ventajas del FSW son numerosas:
- Soldadura 100% estanca,
- Altas propiedades mecánicas,
- Excelente repetibilidad.
Ejemplo de sectores de aplicación: espacial, aeronáutica.
ZOOM : FSW PARA SOLDAR LOS REFUERZOS DEL TANQUE
La rigidización de un tanque permite reducir su peso manteniendo una resistencia mecánica equivalente. La soldadura por fricción-agitación es la única tecnología de soldadura que permite aplicar rigidizadores a la cubierta del tanque: mínima deformación, mínimas tensiones residuales que mejoran la vida a la fatiga, mejor resistencia a la corrosión.
Soldadura FSW con pin retráctil: la solución para rellenar el orificio de salida
El orificio de salida de la soldadura FSW es a menudo un problema en las industrias espacial y aeroespacial, el cual puede rellenarse con un sistema de pin retráctil. He aquí un ejemplo:
En la imagen de arriba se puede ver una soldadura FSW circunferencial de un depósito de 100 mm de diámetro fabricado con aluminio 2024-T3 y un espesor de 2,4 mm. Al final de la soldadura, se puede ver que el orificio de salida se ha rellenado con el principio de retracción.
Aquí se puede ver una sección transversal metalográfica de la soldadura FSW en estado estacionario, sin defecto de soldadura, según la norma ISO 25239.
En esta segunda sección metalográfica podemos ver que no hay ningún defecto en el orificio de salida de la soldadura FSW. De hecho, el orificio de salida está perfectamente rellenado gracias al pin retráctil.
PRINCIPIO DEL PIN RETRÁCTIL
Estos son los resultados de YS (yield strength, límite elástico) y UTS (ultimate tensile strength, resistencia a la tracción) según la posición de la muestra en las 3 láminas de soldadura convexas. El UTS medio es de 396 MPa (88% del material base) con una desviación estándar de 18 MPa.
Proceso de soldadura de geometría convexa con el cabezal retráctil FSW Stirweld
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