AU6 - Automoción

16 SOLDADURA La soldadura láser para aceros martensíticos al cromo asegura un futuro a salvo de colisiones Los aceros al cromo martensítico son uno de los grados de acero con futuro, ideales para aplicaciones de automoción ya que son ligeros y resistentes a la corrosión. Estos materiales son particularmente demandados para el diseño de cajas de baterías a prueba de colisiones para coches eléctricos. Por esta razón, el Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT en Aquisgrán utiliza estos sofisticados componentes como componentes de demostración para la soldadura láser y el tratamiento térmico. En el marco del proyecto de inves- tigación AiF FAAM, apoyado por FOSTA - Forschungsvereinigung Stahlanwendungen e.V., expertos de la industria y la investigación han estudiado detenidamente el estado actual de esas calificaciones. El insti- tuto con sede en Aquisgrán investigó en detalle cómo de adecuado es sol- dar un acero al cromo endurecido a presión con microestructura mart- ensítica X46Cr13 (1.4034) en uniones similares y disímiles para aplicaciones de ensamblaje; este acero se consi- dera difícil de soldar debido a su alto contenido en carbono. Las uniones disí- miles eran combinaciones con acero de alto manganeso endurecido en trabajo (1.4678), acero al manganeso y al boro endurecido a presión (1.5528), acero de alta resistencia de doble fase (1.0944) y acero estructural de grano fino laminado en frío (1.0984). Martin Dahmen, del Grupo de Macrounión y Corte de Fraunhofer ILT explica: “El enfoque principal fue la mezcla de los diferentes materiales, en la metalurgia y los perfiles de propiedad resultantes”. MEJORES CONEXIONES GRACIAS AL TRATAMIENTO TÉRMICO La calidad de la unión puede mejo- rarsemediante un tratamiento térmico. Para ello, se trataron térmicamente las costuras lineales de una unión de 1.4034 del mismo tipo en la unión solapada de 300 a 700 °C fuera del proceso (ex-situ); las costuras tenían que probar su calidad en el posterior Soldaduras diferentes entre un acero al cromo martensítico endurecido a presión (arriba, 0,9 mm de espesor) y un acero de alto manganeso (abajo, 1,2 mm de espesor). Foto: Fraunhofer ILT, Aachen, Alemania. ensayo de cizallamiento y tracción. “De 400 a 500 °C, se obtuvieron las mayores resistencias y las menores durezas”, explica Dahmen. “Es notable la alta proporción de fallos dúctiles en la superficie de la fractura alrede- dor de los 400 °C”. Los investigadores se propusieron alcanzar tiempos de espera cortos para utilizar la radia- ción láser para el tratamiento térmico. LAS REACCIONES DE LAS SOLDADURAS DISÍMILES VARÍAN Pero, ¿cómo se ven los resultados con compuestos diferentes? Como los com- portamientos de templado difieren, los resultados varían. Las investigacio- nes sobre la combinación 1.4034 con acero estructural de doble fase y grano fino mostraron que una temperatura de templado de 400 °C también es lo mejor aquí. La situación es diferente con otros materiales: Hay que tener cuidado con los aceros al manganeso templados a presión ya que pierden su fuerza hacia los 300 °C, mientras que esta temperatura no afecta en gran medida a los 1.4034.