Desarrollo de Modelos CFD para Soldadura por Fricción-Agitación: Influencia en la Generación de Calor y Condiciones de Borde

Abstract

En el presente trabajo se desarrolló un modelo por Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) que considera el fenómeno de arrastre de forma volumétrica. Para el ajuste se utilizaron ciclos térmicos experimentales de trabajos anteriores, basados en uniones soldadas a tope por este método de chapa de AA5052 de 3 mm de espesor. Se obtiene muy buena relación entre los ciclos térmicos del modelo y los medidos, así como de las macrografías con la zona agitada propuesta por el modelo. El calor por arrastre es predominante en toda las condiciones y respecto del calor total su contribución varía del 70% al 95% aproximadamente para condiciones extremas. Se modificaron las condiciones de ablandamiento del material por temperatura y el deslizamiento entre la chapa-herramienta, y se evaluó su influencia en la generación de calor, resultando en variaciones de hasta el 15% y un 45% respectivamente para condiciones extremas, lo cual hace a ambos fenómenos de suma importancia en el modelado de este proceso.