Estudio de los Ciclos Térmicos Adquiridos durante FSW mediante Modelos Analíticos y Numéricos

L. TUFARO, H. G. SVOBODA

Ouro Preto, MG

Congreso; XXXVIII CONSOLDA; 2012

ABS

Se estudió la aplicación de la solución de Rosenthal al proceso FSW y se desarrollaron herramientas de cálculo utilizando modelos analíticos y numéricos para determinar los valores netos de la potencia y el calor aportado, a partir de los ciclos térmicos adquiridos durante la soldadura por fricción-agitación. A este fin se soldaron probetas de AA 7075-T651 de 150x150x4 mm mediante FSW, variando la velocidad de avance. Durante la soldadura se adquirieron los ciclos térmicos con termocuplas, que se ajustaron por cuadrados mínimos con la solución analítica de Rosenthal, obteniéndose mejores grados de ajuste considerando la transferencia de calor hacia el ambiente. Se desarrolló un modelo por elementos finitos aplicando menos hipótesis simplificativas que la solución analítica, considerando una distribución espacial de la fuente de calor y dimensiones finitas de las chapas a soldar. A pesar de considerables diferencias entre ambas soluciones, a partir de las mismas se obtienen valores similares de potencia y calor aportado. Además, la solución numérica permite analizar otros aspectos de los ciclos térmicos como los estados transitorios.