¿La soldadura de aluminio 5086 reduce significativamente su resistencia?

Para los ingenieros y fabricantes de soldadura, un punto común de confusión cuando se trabaja con aluminio es la pérdida significativa de resistencia que puede ocurrir en la-zona afectada por el calor (HAZ). Esta es una preocupación importante, especialmente con aleaciones populares-tratables térmicamente como 6061-T6, que pueden perder hasta el 50 % de su resistencia después de la soldadura a menos que se someta a un costoso y complejo proceso de tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT).

Este miedo a la pérdida de resistencia a menudo genera preguntas sobre otras aleaciones de alto-rendimiento. Entonces, ¿la soldadura de aluminio 5086 H111 reduce significativamente su resistencia?

La respuesta es un rotundo no. Y esto es precisamente lo que hace que 5086 sea un material superior para aplicaciones estructurales soldadas, particularmente en las industrias marina y offshore.

Esta guía técnica explicará el excelente rendimiento de soldadura del 5086 H111, detallará por qué conserva una resistencia tan alta y mostrará cómo proporciona una enorme ventaja de ahorro de tiempo y costos- sobre aleaciones como 6061.

1. 5086 H111 frente a . 6061 rendimiento de soldadura

Para los gerentes de proyectos e ingenieros que necesitan obtener resultados rápidamente, esta tabla comparativa resalta las diferencias críticas.

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2. Por qué el aluminio 5086 H111 es ideal para soldar

Las excelentes características de soldadura del 5086 H111 se basan en su metalurgia fundamental. A diferencia de la serie 6xxx, 5086 es una aleación no-termal-tratable.

• Las aleaciones-tratables térmicamente (como la 6061) obtienen su resistencia a partir de un proceso de calentamiento y enfriamiento cuidadosamente controlado (el templado "T6"). El calor intenso y localizado de la soldadura destruye este temperamento, provocando una caída dramática de la resistencia.
• Las aleaciones no-tratables térmicamente- (como 5086) obtienen su resistencia del fortalecimiento de una solución sólida-(de la aleación de magnesio) y del endurecimiento por deformación-(el temple "H111").

Cuando suelda 5086 H111, el calor del arco de soldadura recoce efectivamente el metal en la estrecha-zona afectada por el calor (HAZ) justo al lado del cordón de soldadura. Esto significa que la resistencia en la ZAT simplemente vuelve a su estado más suave o recocido (O-temperamento).

Fundamentalmente, la resistencia de la soldadura de aluminio 5086 después de soldar en este estado "O" sigue siendo notablemente alta y, lo más importante, es un valor conocido y predecible que los ingenieros pueden utilizar para los cálculos de diseño. Por este motivo, 5086 es el material elegido para:

• Estructuras y cascos de barcos.
• Sistemas de tuberías para plataformas marinas
• Recipientes a presión
• Sistemas criogénicos de GNL
• Cualquier aplicación industrial soldada-de alta resistencia

3. Como-Resistencia soldada: aluminio 5086 H111 frente a aluminio 6061-T6

Aquí es donde queda clara la verdadera ventaja de ingeniería y costos del 5086. Veamos qué sucede con la resistencia del material justo después de que el soldador deja el soplete.

• El problema con la soldadura 6061-T6

Cuando sueldas un tubo de aluminio 6061-T6, la HAZ se convierte en un punto débil importante. El temple T6 está comprometido y el límite elástico del material en esa zona puede caer desde alrededor de 240 MPa (35 ksi) hasta tan solo 125 MPa (18 ksi).

Para que esa unión sea segura para una carga estructural, debe realizar un tratamiento térmico posterior-a la soldadura (tratamiento térmico con solución y envejecimiento artificial) en toda la fabricación para restaurar el temple T6. Este proceso es caro, requiere hornos muy grandes para estructuras grandes y puede provocar deformaciones y distorsiones.

• La ventaja del 5086 H111

Cuando sueldas 5086 H111, la pérdida de resistencia es mínima y controlada. El material en la ZAT simplemente se recoce hasta su temperamento O-. El límite elástico típico del 5086-O es de alrededor de 125 MPa (18 ksi). Si bien esto es una reducción del temperamento H111, lo es:

1. Predecible: los ingenieros saben exactamente cuál es este valor de resistencia y pueden diseñar la unión en consecuencia.
2. Suficientemente fuerte: para la mayoría de los diseños, esta resistencia al recocido es más que adecuada.
3. Logrado con ZERO Post-Tratamiento de soldadura: esto ahorra miles de dólares y semanas en los cronogramas del proyecto.

En resumen, la resistencia-soldada de una junta 5086 es muy superior y más confiable que la de una junta-soldada 6061.

4. Cómo diseñar con aluminio 5086 H111 en aplicaciones de soldadura

La simplicidad de soldar 5086 se extiende directamente al proceso de diseño de ingeniería. Elimina conjeturas y cálculos complejos asociados con PWHT.

Al diseñar uniones soldadas con5086 H111 aluminio, los ingenieros pueden utilizar con confianza los valores mínimos de propiedades mecánicas publicados para el templado recocido (O) en sus cálculos de fuerza de unión soldada y factor de seguridad. Se trata de un enfoque conservador y seguro reconocido por las principales sociedades de clasificación como DNV y ABS.

Esto significa que puede diseñar estructuras soldadas fuertes, confiables y totalmente compatibles sin agregar un solo paso adicional una vez completada la soldadura. El material es compatible con procesos de soldadura estándar de alta-productividad como MIG (GMAW) y TIG (GTAW), lo que hace que la fabricación sea eficiente y sencilla.

5. Obtenga soldaduras más fuertes y menores costos con GNEE

¿Está buscando un aluminio resistente, duradero y fácil-de-soldar para su próximo proyecto marino, marítimo o industrial? Deje de tener en cuenta el alto costo y la complejidad del tratamiento térmico posterior-a la soldadura. Haga el cambio a un material diseñado para la fabricación.

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