(1) Las características de soldadura fuerte de los compuestos de matriz de aluminio incluyen principalmente refuerzo de partículas (incluyendo bigotes) y refuerzo de fibras. Los materiales utilizados para el refuerzo incluyen principalmente B, CB, SiC, etc.
Cuando los compuestos de matriz de aluminio se sueldan y calientan, el aluminio de la matriz reacciona fácilmente con la fase de refuerzo, lo que provoca la rápida difusión del silicio del metal de aporte al metal base y la formación de una capa de vertido frágil. Debido a la gran diferencia en el coeficiente de dilatación lineal entre el aluminio y la fase de refuerzo, un calentamiento inadecuado durante la soldadura generará tensiones térmicas en la interfaz, lo que puede provocar fisuras en la unión. Además, la humectabilidad entre el metal de aporte y la fase de refuerzo es deficiente, por lo que la superficie de soldadura del compuesto debe tratarse o debe utilizarse un metal de aporte activado, y, en la medida de lo posible, se recomienda la soldadura al vacío.
(2) Material y proceso de soldadura fuerte: Los compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de B o SiC pueden soldarse mediante soldadura fuerte. El tratamiento superficial previo a la soldadura puede realizarse mediante lijado con papel de lija, limpieza con cepillo de alambre, lavado alcalino o niquelado químico (espesor de recubrimiento de 0,05 mm). El metal de aporte es s-cd95ag, s-zn95al y s-cd83zn, que se calientan con una llama oxiacetilénica suave. Además, se puede obtener una alta resistencia de la unión mediante soldadura fuerte por raspado con soldadura s-zn95al.
La soldadura fuerte al vacío se puede utilizar para la unión de compuestos de matriz de aluminio 6061 reforzados con fibras cortas. Antes de la soldadura, la superficie debe lijarse con papel abrasivo de grano 800 y, posteriormente, soldarse en un horno tras una limpieza ultrasónica en acetona. Se utiliza principalmente metal de aporte de soldadura Al-Si. Para evitar la difusión de Si en el metal base, se puede recubrir la superficie de soldadura del material compuesto con una capa barrera de lámina de aluminio puro, o bien seleccionar un metal de aporte de soldadura B-Al64Simgbi (11,65i-15mg-0,5bi) con menor resistencia a la soldadura. El rango de temperatura de fusión del metal de aporte es de 554 a 572 °C, la temperatura de soldadura puede ser de 580 a 590 °C, el tiempo de soldadura es de 5 minutos y la resistencia al corte de la unión es superior a 80 MPa.
Para los compuestos de matriz de aluminio reforzados con partículas de grafito, la soldadura fuerte en horno de atmósfera protectora es el método más eficaz en la actualidad. Para mejorar la humectabilidad, debe utilizarse una soldadura de Al-Si que contenga magnesio.
Al igual que con la soldadura fuerte al vacío de aluminio, la humectabilidad de los compuestos de matriz de aluminio se puede mejorar significativamente introduciendo vapor de Mg o succión de Ti y añadiendo una cierta cantidad de Mg.
Fecha de publicación: 13 de junio de 2022