Soldadura laser en materiales de interés nuclear

Abstract

La soldadura es una técnica que permite unir metales y aleaciones diversas en forma estructural. El proceso de soldadura láser se caracteriza por la alta densidad de energía depositada en el material, no necesita material de aporte, genera una mínima zona afectada térmicamente, poca deformación, además es un proceso automatizable, garantizando respetabilidad y buena calidad en el acabado. Existen materiales y aleaciones que por sus propiedades particulares son de interés para aplicaciones en la tecnología nuclear. Para un óptimo aprovechamiento es necesario conocer el efecto que genera el proceso de soldadura en las diferentes propiedades y además en la microestructura. En este trabajo se presentan los primeros resultados obtenidos utilizando un laser Nd:YAG pulsado de alta potencia en los siguientes materiales: Zr-1%Nb, Ti6Al4V y acero inoxidable 316L; la optimización de los parámetros de soldadura; la identificación las diferentes zonas de soldadura y el efecto en la microestructura utilizando un microscopio electrónico de barrido (SEM) y microscopio óptico metalográfico.

Welding is a technique that allows various metals and alloys to be joined in a structural way. The laser welding process is characterized by the high density of energy deposited in the material, it does not need filler material, it generates a minimum thermally affected area, little deformation, and it is also an automatable process, guaranteeing respectability and good quality in the finish. There are materials and alloys that, due to their particular properties, are of interest for applications in nuclear technology. For optimal use, it is necessary to know the effect that the welding process generates on the different properties and also on the microstructure. In this work the first results obtained using a high power pulsed Nd: YAG laser in the following materials are presented: Zr-1% Nb, Ti6Al4V and 316L stainless steel; optimization of welding parameters; identifying the different weld zones and the effect on the microstructure using a scanning electron microscope (SEM) and metallographic light microscope.