Evaluación del comportamiento a fatiga de una junta de AA-6061 soldada por fricción

Abstract

En este trabajo se llevó a cabo la Evaluación del Comportamiento a Fatiga de una Junta de AA-6061 Soldada por Fricción. El estudio se realizó utilizando probetas diseñadas según la norma ASTM (E8 para los ensayos de tracción y E-606 para los ensayos a fatiga), ensayadas en una máquina de flexión rotativa a una velocidad de giro de 1000 rpm y una carga aplicada variable la cual se distribuyó haciendo uso del método de la escalera. Con ayuda de este método se seleccionaron niveles de carga que van desde la máxima carga, es decir 100% carga, hasta la mitad de la misma; es decir 50% de carga, partiendo de que la carga máxima es el esfuerzo de fluencia encontrado en los ensayos de tracción realizados. Debido a requerimiento de la máquina además de la velocidad de giro el otro dato de entrada para la realización del ensayo de fatiga era el momento flector el cual fue calculado para cada nivel de esfuerzo. Ya con todos los datos necesarios se llevaron a cabo los ensayos, cuyo valor de salida fueron los ciclos de duración, útiles para realizar la curvas de Wöhler o curvas S-N, a través de las cuales se analizó la tendencia del comportamiento de las piezas bajo esta condición, comparándose también con las de un trabajo de referencia tomado. De igual manera se realizó un estudio de la microestructura a través de Microscopia Electrónica de Barrido (MEB) a algunas probetas seleccionadas con la intención de identificar mecanismos de fractura y detectar la presencia de grietas y otros defectos presentes en las piezas que pudieron propiciar el agrietamiento y fractura de las mismas. De igual modo a través de un análisis de microscopía por medio de un corte longitudinal realizado a una muestra sin ensayar se demostró que las escorias o material solidificado en el proceso de soldadura se alojan en los bordes cercanos al cordón de soldadura debido a la fuerza de empuje torsional del material que va del centro hacia fuera. Como resultado principal se encontró la resistencia a la fatiga del material soldado tuvo una disminución promedio del 18% comparada con la resistencia a la fatiga del material sin soldar para duraciones entre 250.000 y 2.000.000 ciclos.