Introducción
Si bien el aluminio no suele considerarse un metal de alta temperatura, su uso en componentes de motores, turbomaquinaria e intercambiadores de calor complejos requiere soldaduras que mantengan la integridad estructural y la resistencia a la fluencia muy por encima de la temperatura ambiente. Se requieren consumibles que minimicen la reducción de resistencia posterior a la soldadura y resistan los cambios metalúrgicos (como aceleración o envejecimiento excesivo) causados por el servicio continuo a alta temperatura. Esto es fundamental para aplicaciones en las que el componente debe sobrevivir millas de horas bajo tensión a temperaturas operativas máximas.
Especificación
| Enfoque de aleación | ER4043, ER4943, aleaciones especializadas 2XXX (para el sector aeroespacial) |
| Temperatura de servicio | Operación sostenida considerable por encima de 150 ∘C (300 ∘F) |
| clave de propiedad | Resistencia a la fluencia y al ablandamiento metalúrgico (sobreenvejecimiento) |
| Aleaciones prohibidas | Serie ER5XXX (debido al riesgo de SCC por alta temperatura) |
| Enfoque de prueba | Retención de resistencia a la tracción/límite elástico después de una exposición térmica prolongada |
Aplicaciones y soluciones
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Componentes de motores automotrices: soldar colectores de admisión, tuberías de turbo y culatas (a menudo aleaciones fundidas 3XX.X) expuestas a gases de escape calientes.
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Intercambiadores de calor de alta temperatura: Módulos de aluminio en secadores industriales, hornos y equipos de procesamiento térmico.
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Conductos y carcasas aeroespaciales: componentes cerca de compartimentos de motores o líneas hidráulicas sujetos a carga térmica sostenida.
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Reparación de piezas fundidas: reparación de defectos en componentes fundidos que estarán sujetos a tratamiento o servicio térmico a alta temperatura posterior.
Preguntas frecuentes
- P: ¿Por qué los rellenos 5XXX son peligrosos en servicio a alta temperatura? R: Cuando las aleaciones 5XXX (alto contenido de Mg) se mantienen por encima de ∼65 ∘C durante períodos prolongados, se forman precipitados de fase β (Al3Mg2) en los límites de los granos, lo que hace que el material sea altamente susceptible a grietas por corrosión bajo tensión (SCC, por sus siglas en inglés) severas.
- P: ¿Qué relleno conserva la mayor resistencia a temperaturas elevadas? R: Los rellenos aeroespaciales tratables térmicamente especializados como el ER2319 o el ER4943 común (Al-Si-Mg) están diseñados para conservar la mayor resistencia cuando se envejecen adecuadamente para servicio a alta temperatura. ER4043 se utiliza para estabilidad, no para máxima resistencia.
- P: ¿El servicio a alta temperatura requiere una base metálica específica? R: Sí. Los metales básicos como el 6061-T6 no suelen ser adecuados. Las aleaciones especializadas como 6061-T651 (revenido T6 con tratamiento de envejecimiento excesivo) o aleaciones fundidas como A357 se utilizan a menudo por su estabilidad inherente a altas temperaturas.
