Author

Shazad, Atif ; Uzair, Muhammad ; Jadoon, Junaid ; Saleem Khan, Muhammad

En

Editor

Universidad de Montevideo

Notas

This research aims to enhance the efficiency of weld joints through a cost-effective methodology. Aluminium 6082-T6 is the chosen material due to its frequent use in applications that require intermediate strength with low weight. Welding operations typically lead to a weakening of material strength by up to 50% due to the high input heat. Therefore, the focus of this study is to improve the strength by employing quenching techniques with different media, such as sand, water, and hydraulic oil. A comparative analysis of the mechanical properties is performed based on the quenching of weld joints using these various media. Additionally, microstructure examination is conducted to facilitate this comparative study. The mechanical properties investigated include hardness, tensile strength, yield strength, and toughness, with the goal of understanding the impact of different quenching media. The research reveals that water-cooled joints exhibit higher yield strength, while oil-cooled joints demonstrate superior tensile strength compared to other joints. Furthermore, the ductility of oil-cooled joints is notably higher, as measured by % elongation. Water cooling leads to noteworthy hardness in both the Weld Zone (WZ) and Heat-Affected Zone (HAZ) due to rapid cooling. In contrast, the hardness of oil-cooled joints is not significantly different from that of water-cooled welded joints. Regarding toughness, oil-cooled joints show greater impact energy in the HAZ compared to those quenched with water, sand, and air. However, in the WZ, air-cooled joints exhibit superior impact energy, which directly indicates better toughness properties. Therefore, oil-cooled joints display higher toughness in the HAZ, while air-cooled joints are tougher in the WZ. Overall, the mechanical properties of oil-cooled joints are significantly enhanced, leading to an improved weld efficiency from 55% to 72%.

Esta investigación busca mejorar la eficiencia de las uniones soldadas mediante una metodología rentable. El aluminio 6082-T6 es el material elegido debido a su uso frecuente en aplicaciones que requieren resistencia intermedia con bajo peso. Las operaciones de soldadura suelen provocar una reducción de la resistencia del material de hasta un 50 % debido al elevado calor de entrada. Por lo tanto, este estudio se centra en mejorar la resistencia mediante técnicas de temple con diferentes medios, como arena, agua y aceite hidráulico. Se realiza un análisis comparativo de las propiedades mecánicas basado en el temple de las uniones soldadas con estos diversos medios. Además, se realiza un examen de la microestructura para facilitar este estudio comparativo. Las propiedades mecánicas investigadas incluyen dureza, resistencia a la tracción, límite elástico y tenacidad, con el objetivo de comprender el impacto de los diferentes medios de temple. La investigación revela que las uniones refrigeradas por agua presentan un mayor límite elástico, mientras que las refrigeradas por aceite demuestran una resistencia a la tracción superior en comparación con otras uniones. Además, la ductilidad de las uniones refrigeradas por aceite es notablemente mayor, medida mediante el porcentaje de elongación. El enfriamiento por agua produce una dureza notable tanto en la zona de soldadura (ZS) como en la zona afectada por el calor (ZAC) debido al rápido enfriamiento. Por el contrario, la dureza de las uniones enfriadas con aceite no es significativamente diferente de la de las uniones soldadas enfriadas con agua. Con respecto a la tenacidad, las uniones enfriadas con aceite muestran una mayor energía de impacto en la ZAC en comparación con las templadas con agua, arena y aire. Sin embargo, en la ZS, las uniones enfriadas con aire exhiben una energía de impacto superior, lo que indica directamente mejores propiedades de tenacidad. Por lo tanto, las uniones enfriadas con aceite muestran una mayor tenacidad en la ZAC, mientras que las uniones enfriadas con aire son más tenaces en la ZS. En general, las propiedades mecánicas de las uniones enfriadas con aceite mejoran significativamente, lo que lleva a una mejora en la eficiencia de la soldadura del 55% al 72%.

Esta pesquisa visa aumentar a eficiência de juntas soldadas por meio de uma metodologia econômica. O alumínio 6082-T6 é o material escolhido devido ao seu uso frequente em aplicações que exigem resistência intermediária com baixo peso. As operações de soldagem normalmente levam a um enfraquecimento da resistência do material em até 50% devido ao alto calor de entrada. Portanto, o foco deste estudo é melhorar a resistência empregando técnicas de têmpera com diferentes meios, como areia, água e óleo hidráulico. Uma análise comparativa das propriedades mecânicas é realizada com base na têmpera de juntas soldadas usando esses vários meios. Além disso, o exame da microestrutura é realizado para facilitar este estudo comparativo. As propriedades mecânicas investigadas incluem dureza, resistência à tração, resistência ao escoamento e tenacidade, com o objetivo de compreender o impacto de diferentes meios de têmpera. A pesquisa revela que juntas resfriadas a água apresentam maior resistência ao escoamento, enquanto juntas resfriadas a óleo demonstram resistência à tração superior em comparação com outras juntas. Além disso, a ductilidade das juntas resfriadas a óleo é notavelmente maior, medida pela % de alongamento. O resfriamento a água resulta em dureza notável tanto na Zona de Solda (ZS) quanto na Zona Afetada pelo Calor (ZAC) devido ao resfriamento rápido. Em contraste, a dureza das juntas resfriadas a óleo não é significativamente diferente daquela das juntas soldadas resfriadas a água. Em relação à tenacidade, as juntas resfriadas a óleo apresentam maior energia de impacto na ZAC em comparação àquelas temperadas com água, areia e ar. No entanto, na ZC, as juntas resfriadas a ar exibem energia de impacto superior, o que indica diretamente melhores propriedades de tenacidade. Portanto, as juntas resfriadas a óleo apresentam maior tenacidade na ZAC, enquanto as juntas resfriadas a ar são mais tenazes na ZC. No geral, as propriedades mecânicas das juntas resfriadas a óleo são significativamente aprimoradas, levando a uma eficiência de soldagem aprimorada de 55% para 72%.

Palabras claves

Soldadura TIG propiedades mecánicas Al 6082-T6 medios de enfriamiento

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• Memoria Investigaciones en Ingeniería [266]