EFECTO DE LOS PARÁMETROS DE SOLDADURA LÁSER EN LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE UN ACERO AISI 4130 EN APLICACIÓN AEROESPACIAL

SEBASTIÁN FERINELLA; MERCEDES DURAN; ALBERTO MOGLIONI; HERNAN SVOBODA

MAR DEL PLATA

Congreso; SAM-CONAMET; 2022

En el marco del desarrollo local de motores de combustión sólida para aplicaciones aeroespaciales de uso dual, la carcasa del componente es un aspecto crítico en cuanto a diseño y fabricación. La misma suele ser de construcción soldada, por lo que el procedimiento de soldadura debe cumplir ciertos requisitos según las normativas, que aseguren su integridad. El acero AISI 4130 es uno de los materiales históricamente empleados para estas aplicaciones por su buena combinación de alta resistencia (1000-1200 MPa) y buena tenacidad en condición de temple y revenido (TR) [1]. Sin embargo, su soldabilidad es limitada debido al contenido de carbono y elementos de aleación (Cr-Mo) los cuales le proveen al material una relativamente elevada templabilidad. Debido al ciclo térmico generado durante la soldadura, a lo largo de la unión se produce un gradiente microestructural, que genera la formación de martensita fresca de elevada dureza en la zonaafectada por el calor (ZAC) de mayor temperatura y en el metal de soldadura (MS). Esto último conlleva a que se requiera un tratamiento post soldadura (PWHT) a fin de revenir la martensita y limitar la dureza en dichas zonas. Una de las formas de reducir el efecto de degradación térmica de la soldadura sobre el material, base es empleando procesos de alta intensidad de potencia, tales como EBW (Electron Beam Welding) y LW (Laser Welding), en lugar de procesos convencionales de soldadura por arco eléctrico, en los cuales se obtiene un cordón y un MS y ZAC de mayor tamaño [2]. En este sentido el proceso LW es ampliamente empleado para la soldadura de este tipo de componentes. Sin embargo, es escasa la información disponible sobre estudios sistemáticos de la influencia de los parámetros del proceso LW sobre las características del depósito de soldadura de aceros AISI 4130 en chapa fina. Con ese objetivo, en este trabajo se estudió la soldadura LW pulsado sobre chapa de acero AISI 4130 de 2 mm de espesor, analizando el efecto de la potencia pico, (Ppico=400-2000 W) la velocidad de soldadura, (V=60 y 120 mm/min) y el foco superficie (f=0) o centro de la chapa (f=1)) sobre las características macro y microestructurales, defectos y perfiles de microdureza de los depósitos de soldadura obtenidos, a fin de desarrollar procedimientos de soldadura optimizados para la construcción de componentes estructuralesaeroespaciales.