Optimización de las propiedades mecánicas del alambre de aleación Al-Mg

Alambre de aleación de aluminio y magnesio es un alambre bimetálico que consta de una capa interior de cobre y una capa exterior de aleación de aluminio y magnesio. Se utiliza como conductor trenzado de protección para cables de radiofrecuencia, cables de fuga y cables de datos informáticos. La capa de aleación proporciona una mejor conductividad, mientras que la capa de cobre ofrece una mayor resistencia a la corrosión. El alambre también se caracteriza por su alta resistencia. La adición de manganeso aumenta un poco la resistencia mediante el fortalecimiento de la solución y mejora el endurecimiento por deformación sin reducir apreciablemente la ductilidad o la resistencia a la corrosión.

Las propiedades de tracción de la aleación de aluminio y magnesio revestida de cobre están influenciadas por los tratamientos térmicos y los procesos de envejecimiento. Se han realizado una serie de estudios para explorar la optimización de estos factores, y los resultados muestran que la cantidad de Mg y Si en la aleación tiene una fuerte influencia en la conformación de sus propiedades mecánicas.

El contenido de Mg y Si afecta el valor tanto del factor lineal K como del factor de potencia n. El primero influye en la extensión del endurecimiento por deformación y el segundo en la tasa de envejecimiento. El exponente de endurecimiento por deformación n es proporcional a la raíz cuadrada del factor de intensidad de tensión (SIF), que depende directamente del nivel de tensión y deformación. Cuanto mayor sea el SIF, mayor será el grado de endurecimiento por deformación y mayor la resistencia a la tracción.

Para lograr una alta resistencia a la tracción, el aditivo debe tener una microestructura equiaxial. Los parámetros del proceso, como la corriente de soldadura, la velocidad de soldadura y el caudal de gas, juegan un papel fundamental para lograr las propiedades de tracción deseadas. Entre estos, el tiempo de residencia de la capa intermedia es particularmente crucial para optimizar la microestructura.

Al reducir el tiempo de residencia de la capa intermedia, se reduce la cantidad de alambre de fusión por arco y se reduce la entrada de calor resultante en el aditivo, lo que ayuda a refinar el tamaño del grano y formar una estructura equiaxial. Las condiciones de proceso óptimas para una alta resistencia a la tracción transversal del aditivo son una corriente de soldadura de 90 A, una velocidad de soldadura de 700 mm/min, un caudal de gas de 22,5 L/min y un tiempo de residencia entre capas de 5 min.

Las propiedades de tracción del aditivo son altamente anisotrópicas, con diferentes resistencias a la tracción transversal y longitudinal. La razón es que durante el proceso de soldadura por arco, la dirección transversal del aditivo se calienta para fundirse y se sobreenfría para cristalizar, mientras que la dirección longitudinal no. Para solucionar este problema se aplicó la tecnología WAAM-CMT. Mediante el uso de CMT de polaridad variable, Geng H [27] pudo lograr un resultado de prueba de tracción transversal alta de 382 MPa mediante el uso de aleación de aluminio 5A06 y un proceso WAAM con una trayectoria recíproca. Este método fue capaz de reducir la formación de porosidad y lograr mejores resistencias a la tracción transversal y longitudinal que la soldadura convencional.

Alambre de aleación Al-Mg
El aluminio es el elemento principal del alambre de aluminio de aleación Al-Mg. Se agrega una pequeña cantidad de Mg u otros materiales metálicos para fortalecer la dureza del alambre de aluminio de aleación Al-Mg a través de procesos de fundición, trefilado y recocido a alta temperatura. No causará variaciones en el material debido al procesamiento mecánico o al tratamiento térmico a alta temperatura.