Evaluación de la corrosión galvánica de uniones soldadas en tuberías de cobre de colectores solares de mediana temperatura para el calentamiento de agua

• Autor: Gonzalez Diaz, Daisy Margarita
• Formato: tesis doctoral
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/16516
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/16516
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Corrosión galvánica; Soldadura fuerte de aleaciones de cobre; Cobre; Calefactores solares; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.05.01

En el presente trabajo de investigación se enfoca el problema de la corrosión galvánica que se produce en las uniones de soldadura de los tubos de distribución con los tubos de parrilla de un calefactor solar, ambos de material de cobre que forman parte de la manufactura de las parillas de los calefactores solares. El estudio está referido a examinar que la unión soldada de tres tipos de material de aporte (Cobre, Cobre fosforoso y Latón) y dos procesos de soldeo conocidos como de soldadura fuerte Proceso Oxiacetilénico (OAW) y Proceso gas de tungsteno soldadura de arco GTAW (TIG) es el más apropiado para su aplicación industrial. La efectividad del material de aporte más adecuado, así como el Proceso de soldeo más conveniente no solo se basa en permitir que el sistema presente una menor velocidad de corrosión galvánica sino también posea una adecuada consistencia en la unión metalúrgica Cobre – Depósito de Soldadura para que a su vez presente una buena resistencia mecánica al servicio que el panel solar va a presentar. La investigación se examinó en base a tres aspectos: la corrosión galvánica de la unión, la naturaleza de la unión y su resistencia mecánica. En lo que respecta al primer aspecto se construyeron seis probetas representativas de la unión que resultaron de la combinación de los tres elementos de aporte y de los dos procesos de aplicación. Una probeta adicional se preparó para el material del tubo, es decir para el cobre. Estas probetas fueron ensayadas por separado y en forma simulada con agua potable a 65°C mediante la técnica electroquímica potenciostática para obtener sus respectivas curvas de polarización. La combinación posterior de las curvas de polarización Catódica y las de polarización anódica de las diversas soldaduras (Procedimiento de superposición), a través de la teoría de mezcla de potenciales permitió determinar los diferentes potenciales galvánicos y velocidades de corrosión, siendo la combinación, elemento de aporte: ASTM BCu-1 UNS No. C14180 y el proceso de aplicación, el GTAW o TIG Brazing o Soldadura fuerte la más óptima que experimenta una velocidad de corrosión galvánica de 0.003 mm/año para una relación unitaria de áreas catódica/anódica, mínima frente a la presentada por los demás tipos de soldadura y procedimientos de unión (CuZn40TIG que experimenta una velocidad de corrosión galvánica de 0.020 mm/año); esta tasa se incrementa a 0.005 mm/año si la relación de áreas C/A se incrementa a 100; sin embargo es también un valor mínimo frente a la presentada por los otros tipos de soldadura y procesos de aplicación (por ejemplo para el CuZn40-TIG que presenta una velocidad de corrosión de 0.43 mm/año). Los otros dos aspectos no menos importantes de evaluación también se abarcaron a través de probetas representativas de la unión y a la competencia del ensayo metalográfico o mecánico, y para la unión y procesos referidos los resultados de compatibilidad metalúrgica y resistencia fueron también adecuados.