Trabajo

Páginas: 50 (12478 palabras) Publicado: 1 de abril de 2012
Soldadura de aleaciones de titanio

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RESUMEN
El objetivo de este proyecto es evaluar las propiedades mecánicas de la soldadura por fricción lineal de aleaciones de titanio, de aplicación en motores de avión, y de estudiar su relación con la microestructura. Concretamente se ha estudiado la unión de la aleación Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo con las aleaciones Ti-6Al-4V, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo yTi-6Al-2Sn-4Zr-2Mo. Para ello se ha realizado un estudio con Dual Beam FIB, MEB y MET de los cambios microestructurales aparecidos en la zona afectada térmicamente después del proceso de soldar. Se ha mostrado que en esta zona la fase α se disuelve completamente y que la fase β se recristaliza en un tamaño de grano muy fino. También se ha observado la formación de martensita dependiendo de laaleación. Los ensayos de tracción de las probetas soldadas mostraron que la microestructura de grano fino de fase β, al nivel de la unión, contribuía a una mejora de las propiedades mecánicas en comparación con el metal base. Los ensayos se efectuaron a temperatura ambiente, 300˚C y 450˚C donde la evolución de las propiedades mecánicas disminuía con el aumento de la temperatura.

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Memoria Soldadura de aleaciones de titanio

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SUMARIO
RESUMEN ___________________________________________________1 SUMARIO ____________________________________________________3 INTRODUCCIÓN ______________________________________________5 1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL TITANIO Y DE LOS PROCESOS DE LAS SOLDADURAS________________________________________7
1.1. Características generales del titanio__________________________________ 7 1.1.1. Origen y obtención del titanio ___________________________________ 7 1.1.2. Propiedades físicas, químicas y mecánicas del titanio ________________ 7 1.2. Características generales de las aleaciones de titanio _____________________ 9 1.2.1. Clasificación de las aleaciones __________________________________ 9 1.2.2. Efecto de los aleantes y fasesestables____________________________ 10 1.2.3. Microestructuras de las aleaciones de titanio ______________________ 13 1.2.4. Comportamiento mecánico de las aleaciones de titanio ______________ 13 1.3. Soldaduras del titanio y de sus aleaciones_____________________________ 14 1.3.1. Calidad de las soldaduras en aleaciones de titanio __________________ 14 1.3.2. Clasificación_______________________________________________ 16 1.3.3. Procesos para soldar el titanio en la aeronáutica ____________________ 17 1.4. El proceso de la soldadura por fricción lineal __________________________ 25

2.

EVALUACIÓN MICROESTRUCTURAL________________________27
2.1. Microscopio óptico ______________________________________________ 2.2. MET, MEB y Dual-Beam-FIB _____________________________________ 2.3.Procedimiento experimental _______________________________________ 2.3.1. Metalografía _______________________________________________ 2.3.2. Probetas MET ______________________________________________ 2.4. Caracterización del material del disco de aleación Ti-6246 _______________ 2.5. Caracterización de los materiales del álabe____________________________ 2.5.1. AleaciónTi-64______________________________________________ 2.5.2. Aleación Ti-6242____________________________________________ 2.5.3. Aleación Ti-6246____________________________________________ 2.6. Caracterización de las transformaciones microestructurales de las soldaduras 2.6.1. Conocimiento previo _________________________________________ 2.6.2. Estudio de la soldadura _______________________________________ 27 27 29 29 30 32 3333 34 36 36 36 38 42 42 44 53

3.

EVALUACIÓN LAS PROPIEDADES MECÁNICAS ______________42
3.1. Ensayos de tracción ______________________________________________ 3.1.1. Procedimiento experimental ___________________________________ 3.1.2. Resultados _________________________________________________ 3.2. Fractografía ____________________________________________________

CONCLUSIONES...
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