Soldadura por aporte en aleaciones de titanio para uso en aplicaciones aeroespaciales en condiciones de elevada temperatura. Desarrollo de proceso y caracterización de materiales

Abstract

En este trabajo se desarrolla un proceso de unión por soldadura fuerte (braseado) entre el composite C/SiC y la aleación de Titanio Ti6Al4V que permita incrementar las propiedades mecánicas de la unión hasta valores más cercanos a los de los materiales base y que soporte las condiciones extremas que se dan en las aplicaciones aeroespaciales. Para la consecución de este objetivo se analizarán: la modificación del aporte comercial empleado en el braseado, Ticusil, y la modificación de la superficie del sustrato de CMC para incrementar la resistencia de la unión.La primera línea de trabajo se basa en el desarrollo de un material de aportación con un coeficiente de expansión térmico (CTE) "a medida" que permita compensar las tensiones en la intercara de la unión, a través de la modificación del Ticusil mediante la adición de diferentes cargas (metálicas y cerámicas). Estas cargas, de bajo CTE, actúan sobre el CTE del aporte acercándolo al del composite cerámico, donde el efecto de estas tensiones es más crítico.La segunda línea de trabajo consiste en la realización de unas perforaciones en la superficie del CMC. Estas ayudarán a realizar un efecto de anclaje con el aporte y además dificultarán el avance de las grietas que puedan producir una rotura frágil o incluso fallos catastróficos.A través de la caracterización mecánica y microestructural de las uniones se elegirán las configuraciones óptimas de las dos vías y se elegirá la más adecuada.Finalmente se presenta la validación de la solución seleccionada en condiciones extremas.