Aproximación al modelado semifísico del flujo de material para la evaluación de la sanidad en juntas de soldadura FSW para aleaciones de Aluminio

Abstract

Resumen: Este trabajo presenta la implementación de una metodología para la construcción de modelos semifísicos de base fenomenológica (MSBF), aplicada a la evaluación del flujo de material para el proceso de soldadura por fricción agitación (Friction Stir Welding, FSW). Empleando la aleación de aluminio AA2024 para las actividades experimentales de validación y el software EMSO para la simulación. El modelo obtenido permite evaluar la sanidad de las juntas con bajo costo computacional y con indicadores que puedan ser empleados por usuarios del proceso no especializados en modelado. Los resultados obtenidos por el modelo desarrollado muestran buena correspondencia con los resultados experimentales e indican una frontera superior clara para la variable velocidad de avance a partir de la cual es posible establecer una ventana de operación para el proceso FSW para la aleación de aluminio AA2024 en las condiciones evaluadas.

Abstract: This work presents the implementation of a methodology for building Phenomenological Based Semi-physical Models (PBSM), applied to evaluate the behavior of material flow for the Friction Stir Welding (FSW). Using aluminum alloy AA2024 for experimental validation activities and EMSO software for simulation model. The obtained model allows to evaluate the soundness of joints with low computational cost and indicators that can be used by non-specialized users in process modeling. The results obtained by the developed model show good agreement with the experimental results and indicate a clear upper boundary for the welding speed parameter from which it is possible to establish a process window for the FSW process for aluminum alloy AA2024 in the evaluated conditions.