Aleacion Inconel

Asociación Española de Ingeniería Mecánica

XVIII CONGRESO NACIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

Evaluación de las propiedades mecánicas de recubrimientos realizados por plaqueado láser en Inconel 718
I. Tabernero, A. Lamikiz, E. Ukar, E. Artetxe
Dpto. Ingeniería Mecánica. Univ. del País Vasco UPV/EHU ivan.tabernero@ehu.es

J. Delgado
Dept. Mechanical engineering and civil construction, Universitat deGirona, Girona

RESUMEN El presente trabajo presenta los resultados obtenidos de una serie de ensayos de tracción realizados a probetas de Inconel 718 fabricadas mediante plaqueado láser o laser cladding. Así, se ha realizado una evaluación de diferentes estrategias o patrones de aporte utilizados y cómo afectan éstas a las propiedades mecánicas de las probetas. Para ello se han fabricado unaserie de probetas siguiendo diferentes estrategias de aporte. Se proponen dos tipos de probetas: Probetas substrato-material aportado, donde se analizará la resistencia de la unión entre el aporte y el substrato, y probetas fabricadas directamente solamente con material de aporte, que permiten valorar la resistencia del solape de las capas de aporte, tanto en la dirección del cordón como en direccióndel solape. En las probetas de substrato-material aportado se han utilizado estrategias en zig-zag y en espiral, mientras que en las probetas de solo material de aporte se ha utilizado la estrategia en zig-zag en la dirección transversal y en la longitudinal al esfuerzo de tracción. Por último, se ha evaluado también la diferencia de la resistencia a tracción entre probetas aportadas directamentesobre Inconel 718 o probetas que tras el aporte han sufrido un tratamiento térmico de precipitado. Tal y como se esperaba, la resistencia de estas últimas es superior.

INTRODUCCION El proceso de láser cladding o plaqueado láser es uno de los procesos de fabricación emergentes que más interés está suscitando en los últimos años y que mayor esfuerzo investigador está abarcando. El plaqueado láserconsiste en hacer incidir un haz láser sobre un substrato o material base metálico, a la vez que se deposita material de aporte en el mismo. En la Figura 1 se muestra un ejemplo de una operación de plaqueado láser así como un esquema de la operación. La energía aportada crea un baño fundido en el substrato en el que se deposita un material de aporte. El resultado es que se crea un cordónrecubriendo el substrato con una calidad de unión muy elevada en comparación a otros métodos de aporte. Mediante la creación de sucesivos cordones se genera una capa o recubrimiento cuyo espesor oscila entre 0.1 y 2mm de espesor. A su vez, la superposición de sucesivas capas de material de aporte puede dar lugar a geometrías en 3D. El material de aporte se deposita en el substrato en forma de hilo, polvopredepositado o, lo más habitual, en forma de polvo inyectado a través de una boquilla. Este último caso es el más empleado por su versatilidad y calidad de los cordones generados. Las principales ventajas del proceso se derivan del empleo del láser como fuente de energía. Así, el aporte se realiza en una zona muy localizada y el daño térmico se localiza en una pequeña zona del material base encomparación con otros métodos de calentamiento como el plasma o arco eléctrico. Por otro lado, el enfriamiento se realiza rápidamente sobre una atmósfera protegida por el propio gas que arrastra el polvo, por lo que se obtiene una alta calidad en la geometría generada. Estas características permiten su uso en aplicaciones de recubrimientos de superficies con requisitos tribológicos específicos, lareparación de piezas de alto valor añadido y el prototipado o la fabricación a baja escala de piezas complejas [1, 2, 3]. En el campo de la reparación de piezas mediante aporte por láser, podemos destacar la reparación de componentes de motores de aeronaves, en el que básicamente se pueden dividir los componentes en dos tipos:

I. Tabernero et al. / XVIII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica...