F.5.2 — Propiedades y selección de materiales

F.5.2.2.1 — Extrusiones, láminas delgadas, planchas, tubería extruída, piezas forjadas y piezas coladas

• (a) Materiales estándar — Esta parte de las normas cubre el diseño de estructuras fabricadas con una serie de aleaciones de aluminio usadas en las condiciones y temples enumerados en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 y comúnmente suministradas con las especificaciones dadas en normas como la BS 8118: Parte 2.

Las aleaciones se clasifican en dos categorías: la primera son las aleaciones que aceptan tratamiento térmico, dadas en la tabla F.5.2.2-1 y descritas en (b), y la segunda son las aleaciones que no aceptan tratamiento térmico, dadas en la tabla F.5.2.2-2 y descritas en (c).

Las piezas coladas deberán ser usadas en estructuras de soporte de cargas únicamente después de que un adecuado procedimiento de prueba y control de calidad de su producción haya sido realizado y aprobado por el ingeniero. Las reglas de diseño de esta norma no se deben aplicar a piezas coladas sin una consulta estrecha con los fabricantes.

Los valores enumerados en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 pueden tomarse como valores característicos en cálculos de estructuras sometidas a temperaturas de servicio por debajo de 100ºC. Para estructuras sometidas a elevadas temperaturas asociadas con el fuego estos valores no son recomendables.

• (b) Aleaciones tratadas en caliente — Las siguientes aleaciones derivan su resistencia del tratamiento con calor:
• (1) Aleación 6082 — La más común de estas aleaciones es la aleación de resistencia media 6082 (Al Si1 Mg Mn) de durabilidad B (véase F.5.2.4.1), usada generalmente en la condición de totalmente tratada en caliente, esto es, 6082-T6, y empleada en estructuras soldadas y no soldadas.

La selección de esta aleación se basa en una combinación de buenas propiedades físicas con un buen grado de resistencia a la corrosión. Está disponible en la mayoría de las formas: extrusiones sólidas y huecas, planchas, láminas delgadas, tuberías y piezas forjadas. Se debe poner atención en el diseño a la pérdida de resistencia en las uniones soldadas en la zona afectada por el calor.

• (2) Aleación 6061 — Es una aleación alternativa para la 6082. La aleación 6061 (Al Mg1SiCu) tiene durabilidad B y propiedades muy similares con una ligera mejoría en la capacidad de dejarse formar y en el acabado de la superficie. Está disponible en formas tubulares extruídas y es usada principalmente en estructuras.
• (3) Aleación 6063 — Se prefiere la aleación 6063 (Al Mg 0.7Si) de duración B en aplicaciones donde la resistencia no es de trascendental importancia y se tiene la necesidad de una buena apariencia ya que esta aleación combina una resistencia moderada con buena durabilidad y acabado de superficie. Responde particularmente bien al anodizado y otros procesos de acabado patentados similares. La aleación 6063 tiene una resistencia más baja que la 6082 y, como ésta, presenta pérdida de resistencia en la zona afectada por el calor de las juntas soldadas. Se consigue en extrusiones, tuberías y piezas forjadas. Es particularmente apropiada para secciones extruídas intrincadas y de pared delgada. Se usa principalmente en elementos arquitectónicos tales como paredes cortina y marcos de ventanas.
• (4) Aleación 7020 — Otra aleación que es fácilmente soldable (aunque no se restringe a estructuras soldadas) es la aleación de resistencia media de la serie 7***, 7020 (Al Zn 4.5Mg1) de durabilidad C. Tiene mejor resistencia post-soldadura que las de la serie 6*** debido a su propiedad de envejecimiento natural. Este material, como otros de la serie 7***, es, sin embargo, sensible a las condiciones ambientales y su comportamiento satisfactorio depende tanto de tener correctos métodos de manufactura y fabricación como del control de la composición y de las propiedades a tensión. Si el material en la condición T6 se somete a cualquier operación que induzca trabajo en frío como flexión, cizallamiento, punzonamiento, etc., la aleación puede resultar susceptible a corrosión debida al esfuerzo; es esencial, por lo tanto, la colaboración directa entre el ingeniero y el fabricante en cuanto al uso futuro y las condiciones de servicio probables. Esta aleación está normalmente disponible sólo en formas laminadas y secciones extruídas sólidas y huecas simples. Las piezas forjadas pueden ser algunas veces hechas bajo pedido especial.
• (5) Aleación LM25 — La aleación LM25 (Al Si 7Mg) de durabilidad B es una aleación para piezas coladas con buenas características de fundición, resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas. Está disponible en cuatro condiciones de tratamiento en caliente en fundiciones con arena y de enfriamiento rápido, es generalmente usada en arquitectura y en instalaciones de manufactura de productos alimenticios.
• (c) Aleaciones no tratadas en caliente — Las siguientes aleaciones derivan su resistencia únicamente de endurecimiento por deformación. Son normalmente producidas en formas de láminas delgadas y planchas y, ocasionalmente, en algunas formas extruídas simples.
• (1) Aleación 1200 — La aleación 1200 (Al 99.0) de duración A, es aluminio comercialmente puro con alta ductilidad y una muy buena resistencia a la corrosión. Es usada para trabajos arquitectónicos en los que los componentes no están muy esforzados. Sólo está disponible en láminas delgadas.
• (2) Aleación 3103 — La aleación 3103 (Al Mn1) de duración A es más resistente y dura que el aluminio comercialmente puro pero tiene la misma alta ductilidad y muy buena resistencia a la corrosión. Es intensamente usada en paneles para edificios y vehículos. Está disponible en láminas delgadas.
• (3) Aleación 3105 — La aleación 3105 (Al Mn0.5 Mg0.5) de durabilidad A está llegando a prevalecer en el mercado de lámina delgada perfilada para edificios debido a sus propiedades superiores a la 3103 en dureza y resistencia. Además tiene una ventaja económica. Las formas disponibles se limitan a láminas delgadas.
• (4) Aleación 5083 — La aleación 5083 (Al Mg4.5 Mn0.7) de durabilidad A se usa para estructuras soldadas y en trabajos de blindajes y tanques ya que es fácilmente soldable sin una pérdida significativa de resistencia y tiene alta ductilidad. La resistencia a tensión de la 5083 en las condiciones O y F es más baja que la de la 6082-T6 pero significativamente más alta si la última está soldada. Sin embargo, la exposición prolongada a temperaturas por encima de los 65°C puede resultar en la precipitación de granos frontera de compuestos intermetálicos de magnesio/aluminio que se corroen preferencialmente en algunos ambientes adversos. Este efecto se agrava si la aleación está sujeta a operaciones subsecuentes de trabajo en frío. Está disponible en planchas, láminas delgadas, secciones extruídas singulares, tubería extruída y piezas forjadas. Además de su fácil soldadura y buenas propiedades de dejarse formar, también tiene muy buena durabilidad especialmente en ambientes marinos.
• (5) Aleaciones 5251, 5154A y 5454 — Las aleaciones 5251 (Al Mg2), 5154A (Al Mg3.5 (A)) y 5454 (Al Mg3Mn) de durabilidad A están disponibles en láminas delgadas, planchas y extrusiones simples. La 5154A y la 5251 también están disponibles como piezas forjadas. Su principal adición es el Magnesio y, como resultado, estas aleaciones son dúctiles en la condición blanda pero se endurecen por trabajo rápidamente. Tienen buena soldabilidad y muy buena resistencia al ataque corrosivo especialmente en atmósfera marina. Por esta razón, son usadas en paneles y en estructuras expuestas a ambientes marinos. La 5154A y la 5454 son más fuertes que la 5251.

La aleación más fuerte de la serie 5***, que ofrece inmunidad contra la corrosión por esfuerzo cuando está expuesta a temperatura elevada, es la 5454. Las aleaciones de la serie 5*** con más del 3% de Mg pueden resultar susceptibles a corrosión debida al esfuerzo cuando se exponen a temperaturas elevadas.

• (6) Aleación 5251: en tubería soldada con costura. Las tuberías soldadas con costura se producen a partir de una tira de aleación 5251 (Al Mg2) la que le da una durabilidad B al tubo que a su vez ha incrementado su resistencia por el endurecimiento por trabajo a través de los rodillos de formado y acabado. Sus usos principales son en elementos tales como muebles de jardín, pasamanos y escaleras de mano.
• (7) Aleación LM5 — La aleación LM5 (Al Mg5 Si1) de durabilidad A es una aleación de fundición de resistencia media que posee excelentes características de acabado, manteniendo una superficie de gran brillo pero sólo es apropiada para formas simples. Es usada principalmente para fundiciones con arena utilizadas con propósitos arquitectónicos y decorativos y donde se requiere anodizado.
• (8) Aleación LM6 — La aleación LM6 (Al Si12) de durabilidad B es otra aleación de fundición de resistencia media que tiene excelentes características de fundición, alta ductilidad y resistencia al impacto. Es apropiada para fundiciones con arena o de enfriamiento rápido y útil para un amplio rango de usos en general, aplicaciones eléctricas y marinas y piezas coladas de complejidad y tamaño por encima del promedio.

NA = no aplicable

1) Extrusiones: barras, tubería redonda y secciones

2) Elongación sobre 5.65 (S0)^(1/2) para tubos con paredes de 3 mm o menos y sobre 50 mm para tubos con mayor espesor

NOTA 1. Propiedades después de 3 días de envejecimiento natural a 15°C a 25°C para aleaciones de la serie 6*** y 30 días a 15°C a 25°C, o artificialmente envejecida durante 24 h a 120°C, para aleación 7020 (véase F.7.4.4.2(b)).

NA = no aplicable

1) Valores típicos

2) Extrusiones: barras, tubería redonda y secciones

3) Elongación sobre 5.65 (S0)^(1/2) para tubos con paredes de 3 mm o menos y sobre 50 mm para tubos con mayor espesor

• (d) Materiales en otros espesores y aleaciones con otras propiedades estándares y no estándares — Las aleaciones enumeradas en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 son algunas veces usadas en otros espesores y en otros temples y condiciones estándares y no estándares. Las propiedades mínimas garantizadas para tales materiales pueden ser usadas si hay acuerdo entre el diseñador y el cliente.
• (e) Otras aleaciones — Hay disponibilidad de otras aleaciones que ofrecen resistencias más altas, por ejemplo 2014A, y/o mejores resistencias post-soldadura, por ejemplo 7019, pero estas resistencias pueden ser logradas con el detrimento de otras propiedades. El ingeniero está, por lo tanto, advertido de no usar estas aleaciones sin una cuidadosa consideración y estrecha consulta con un fabricante de buena reputación. Las propiedades a considerar deben incluir durabilidad, soldabilidad, resistencia a la propagación de grietas y comportamiento en servicio. Las aleaciones de la serie 7*** que tienen resistencias de prueba más altas, tales como la 7019, requieren control particular en los procesos de fabricación, por ejemplo, control de micro estructura, esfuerzos residuales y trabajo en frío.
• (f) Aleaciones no incluidas en las tablas — Se podrán utilizar aleaciones no incluidas en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 siempre y cuando su uso en estructuras esté autorizado en normas expedidas por entidades de reconocida autoridad, a criterio del Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes.
• (g) Pernos y remaches — Los materiales de pernos y remaches y su durabilidad se dan en la tabla F.5.2.2-3. Una guía para la selección de los materiales de pernos y remaches se da en F.5.2.4.2(b). Estos materiales pueden también ser usados para productos especiales para tornillos y remaches incluyendo elementos insertados en la rosca. Para los remaches de mayor diámetro pueden necesitarse formas de cabeza especiales.

1) La durabilidad de las aleaciones unidas, si es que ésta es menor.

2) Los pernos y remaches 5056A no se deben usar en ambientes corrosivos o tropicales.

3) Por ejemplo, véase la norma inglesa BS 6105 para pernos de acero inoxidable.

4) Los remaches 6082-T4 se colocan más fácilmente inmediatamente después del tratamiento térmico en solución.

NOTA 1. Véase F.5.2.4.2 (b)

NOTA 2. Los pernos de acero deben ser, preferiblemente, galvanizados o sherardizados

• (h) Metales de aporte — Los metales de aporte para soldadura de gas inerte de tungsteno (TIG) y soldadura de gas inerte de metal (MIG) se dan en la tabla F.5.2.2-4 con su durabilidad. Una guía para la selección de los metales de aporte se da en la tabla F.5.2.7-1.

1) Para composición química véanse las normas pertinentes

2) O equivalente más cercano

3) La 4047A es específicamente usada para evitar el agrietamiento del metal de aporte en una unión que tiene alta dilución y alta restricción. En la mayoría de los casos, es preferible usar la 4043A

F.5.2.3.1 — Resistencia y propiedades mecánicas

En las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 se muestra el rango de aleaciones estándares con sus formas disponibles, condiciones de temple y propiedades mecánicas.

Las propiedades mecánicas para los materiales forjados para los temples y condiciones de las aleaciones dadas en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2 han sido usadas para determinar los esfuerzos límites dados en la tabla F.5.4.2-1. Cuando las aleaciones son soldadas, se da el porcentaje aproximado de reducción de resistencia de la aleación para cada temple. Estas resistencias en la zona afectada por el calor pueden no lograrse hasta después de un período de envejecimiento natural o artificial, (véanse las notas de la tabla F.5.2.2-1). La resistencia del material de pernos y remaches se da en la tabla F.5.2.2-3. Las propiedades mecánicas de las aleaciones varían con la temperatura y, las dadas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2 y F.5.2.2-3, deben aplicarse para el diseño de estructuras en un rango de temperatura entre -50°C y 70°C, excepto la aleación 5083 (véase F.5.2.2.1(c)). El esfuerzo de prueba del 0.2% y la resistencia a tensión mejoran con temperaturas más bajas pero se reducen a temperaturas más altas. Debe consultarse al fabricante las propiedades por fuera del rango de temperatura dado. Las aleaciones se funden en un intervalo de 550°C a 660°C dependiendo de su composición.

F.5.2.3.2 — Propiedades físicas

Las propiedades físicas de las aleaciones estándares, aunque varían ligeramente, pueden considerarse constantes y se enumeran en la tabla F.5.2.3-1. En estructuras críticas el ingeniero puede usar el valor exacto obtenido de un reconocido fabricante.

F.5.2.4.1 — Durabilidad de las aleaciones

Las aleaciones enumeradas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2, F.5.2.2-3 y F.5.2.2-4 se categorizan en tres niveles de durabilidad A, B y C en orden descendente. Estos niveles son usados para determinar la necesidad y grado de protección requerido. En construcciones que emplean más de una aleación, incluyendo metales de relleno en construcción soldada, la protección debe ser acorde con el menor de los niveles de durabilidad.

Cuando se use otra aleación estructural diferente a las enumeradas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2, F.5.2.2-3 y F.5.2.2-4 deberán solicitarse los datos adecuados para asignar a la aleación la categoría de durabilidad, así como para justificar su aplicación.

F.5.2.4.2 — Protección contra la corrosión

• (a) Protección contra la corrosión total — La necesidad de protección contra la corrosión total a estructuras construidas con las aleaciones o combinaciones de las aleaciones enumeradas en las tablas F.5.2.2-1, F.5.2.2-2, F.5.2.2-3 y F.5.2.2-4 cuando se exponen a diferentes ambientes se da en la tabla F.5.2.4-1. Los métodos para brindar protección contra la corrosión en estos ambientes están detallados en normas como la BS 8112: Parte 2.

Para seleccionar la columna apropiada de la tabla F.5.2.4-1 para el ambiente atmosférico, debe tenerse en cuenta que pueden existir localidades, dentro de una región, que tengan microclimas bien diferentes de las características ambientales de la región como un todo. Una región designada como rural puede tener ambientes locales que se parecen más a una atmósfera industrial en sitios cercanos y viento abajo de fábricas. Similarmente, un lugar cercano al mar pero cerca de instalaciones costeras puede tener las características de una atmósfera industrial más que de una marina. El ambiente no es necesariamente el mismo para una estructura en el interior de un edificio que en el exterior.

La aparición de la corrosión no depende sólo de la susceptibilidad del material y de las condiciones globales; en la práctica depende mas del periodo de tiempo durante el cual la humedad puede estar presente en conjunción con suciedad atrapada y agentes corrosivos. Las zonas de los elementos, o los detalles estructurales, donde la suciedad se agarra o retiene son más críticos que en aquellas zonas en los que la lluvia, y el viento que empuja la lluvia, limpian la superficie y el secado se produce rápidamente.

Para asignar la necesidad y el grado de protección requerido deberá ser considerada la historia de la vida útil de la estructura. Para estructuras de vida corta pueden resultar aceptable medidas menos severas o ausencia de protección. Cuando se planifica la inspección y el mantenimiento para que muestre el grado de corrosión en un estado incipiente, lo cual permite tomar acciones de corrección, puede permitirse disminuir el grado inicial de protección previsto. Sin embargo, cuando la inspección es impracticable y el grado de corrosión no es de fácil percepción, el grado de protección inicial deberá ser mayor. No obstante el grado de protección deberá ser establecido en conjunto por el ingeniero, el fabricante y, si es necesario un especialista en corrosión.

A causa de estos factores, pueden resultar condiciones localizadas de incrementada severidad. Se deben estudiar las condiciones precisas en el sitio real antes de decidir la columna de ambiente apropiada de la tabla F.5.2.4-1.

Cuando se empleen secciones huecas, se debe considerar la necesidad de proteger la cavidad interna para prevenir la corrosión originada por el ingreso de agentes corrosivos. A causa de la dificultad de pintar tales secciones, los revestimientos de conversión química pueden ser benéficos. Cuando la cavidad interna se sella efectivamente, la protección interna no es necesaria.

P Requiere protección

P 1) Requiere sólo protección local contra la corrosión en la soldadura y la zona afectada por el calor en ambientes urbanos no industriales.

P 2) No se recomienda la protección si se trata de construcción soldada.

NR No se recomienda la inmersión en agua salada.

• (b) Contactos metal-metal incluyendo uniones — Se deben considerar también las superficies de contacto en hendiduras y el contacto con ciertos metales o lavaduras de ciertos metales que pueden causar ataque electroquímico del aluminio. Esta situación se da en las uniones de una estructura. Las superficies de contacto y uniones de aluminio con aluminio u otros metales y las superficies de contacto en uniones empernadas, remachadas, soldadas y conexiones con pernos de alta resistencia a fricción deben tener protección adicional a la requerida en la tabla F.5.2.4-1 tal como se define en la tabla F.5.2.4-2. Los detalles del procedimiento de protección contra la corrosión requerido se dan en normas como la BS 8118: Parte 2.

1) Las superficies de contacto y uniones de aluminio con cobre o aleaciones de cobre deben evitarse. Si se usan, el aluminio debe ser de durabilidad A o B y los pernos y tuercas deben ser de cobre o de aleación de cobre.

NR No se recomienda usar remaches o pernos de aluminio para unir aluminio y cobre en estos ambientes.

• (c) Contacto con otros materiales no metálicos
• (1) Contacto con concreto, mampostería o yeso — El aluminio en contacto con concreto compacto y denso, mampostería o yeso en un ambiente seco sin polución o en un ambiente suave se debe cubrir con una capa de pintura bituminosa. En un ambiente industrial o marino, la superficie de contacto se debe cubrir con al menos dos capas de pintura bituminosa para trabajo pesado, preferiblemente la superficie del material en contacto debe ser similarmente pintada. El contacto sumergido de aluminio y tales materiales no es aconsejable pero, si es inevitable, se recomienda separar los materiales mediante una masilla apropiada o una capa de impermeabilización para trabajo pesado.

El concreto ligero y productos similares requieren consideración adicional cuando el agua o la humedad ascendente pueden extraer álcalis agresivos del cemento. El agua alcalina puede entonces atacar incluso las superficies de aluminio que no están en contacto directo.

• (2) Aluminio embebido en concreto — Antes de embeber el aluminio en concreto, las superficies deben protegerse con al menos dos capas de pintura bituminosa o betún caliente. Las capas deberán extenderse por lo menos 75 mm por encima de la superficie de concreto después de embeber.

Si el concreto contiene cloruros, por ejemplo como aditivos o debido al uso de agregados dragados del mar, se deben aplicar por lo menos dos capas de brea de alquitrán de hulla plastificada y el ensamblaje terminado debe ser repintado localmente con el mismo material para sellar la superficie luego de que el concreto haya fraguado totalmente. Se debe poner atención a los posibles contactos entre el aluminio embebido y el refuerzo de acero.

• (3) Contacto con madera — En ambientes industriales, húmedos y marinos, la madera debe ser preparada y pintada adecuadamente.

Algunos preservativos para la madera pueden ser dañinos para el aluminio. Como guía general los siguientes preservativos han sido aprobados como seguros para usar con aluminio sin tomar precauciones especiales:

• (a) creosota de alquitrán de hulla
• (b) aceite de alquitrán de hulla
• (c) naftalenos clorinados
• (d) naftanatos de zinc
• (e) pentaclorofenol
• (f) óxidos orgánicos de estaño
• (g) ortofenilfenol

Cuando la madera tratada con los siguientes preservativos se usa en situaciones húmedas, la superficie de aluminio en contacto con la madera tratada debe tener una aplicación substancial de sellante:

• (a) naftanato de cobre
• (b) sales cupro-cromo-arsenicales
• (c) compuestos de bórax y ácido bórico

No se deben usar otros preservativos en asociación con el aluminio.

El roble, el castaño y el cedro rojo occidental pueden ser nocivos para el aluminio a menos que estén bien maduros.

• (4) Contacto con suelos — La superficie del metal en contacto con el suelo debe protegerse con al menos dos capas de pintura bituminosa, betún caliente o brea de alquitrán de hulla plastificada. Se puede usar un vendaje con cintas adicional para impedir el daño mecánico del recubrimiento.
• (5) Inmersión en agua — Cuando piezas de aluminio estén sumergidas en agua dulce o agua de mar, incluyendo agua contaminada, el aluminio debe ser preferencialmente de durabilidad A y se deben usar sujetadores de aluminio o acero resistente a la corrosión o usar soldadura. Las tablas F.5.2.4-1 y F.5.2.4-2 dan la protección necesaria para inmersión en agua dulce y de mar.

Adicionalmente el ingeniero debe obtener información competente sobre el contenido de oxígeno, el pH, el contenido químico o metálico, particularmente de cobre, y la cantidad de movimiento del agua. Estos factores pueden afectar el grado de protección requerido.

• (6) Contacto con químicos usados en la industria de la construcción — Los fungicidas y repelentes de moho pueden contener compuestos metálicos basados en cobre, mercurio, estaño y plomo que, bajo condiciones de humedad, pueden causar corrosión del aluminio. Los efectos dañinos pueden ser contrarrestados protegiendo las superficies de contacto que pueden estar sujetas a lavaduras o filtraciones de los químicos.

Algunos materiales de limpieza pueden afectar la superficie del aluminio. Cuando tales químicos son usados para limpiar el aluminio u otros materiales en la estructura, se debe poner cuidado para asegurar que sus efectos no serán en detrimento del aluminio. A menudo un enjuague rápido y adecuado con agua es suficiente pero en otros casos se deben tomar medidas temporales para proteger el aluminio del contacto con tales limpiadores.

• (7) Contacto con materiales aislantes usados en la industria de la construcción — Productos tales como fibra de vidrio, poliuretano y varios productos de aislamiento pueden contener agentes corrosivos que pueden ser extraídos bajo condiciones de humedad y deteriorar el aluminio. Los materiales aislantes deben ser probados para observar su compatibilidad con el aluminio en condiciones húmedas y salinas. Cuando existan dudas, se debe aplicar un sellante a las superficies de aluminio asociadas.

F.5.2.5.1 — Doblado y formado

Las aleaciones de aluminio están disponibles en un amplio rango de temples que afecta su habilidad para dejarse formar. Cuando se requiera doblar o formar, el ingeniero debe consultar con el fabricante para seleccionar la aleación, temple y cualquier tratamiento térmico subsecuente que pueda ser requerido.

Los tratamientos térmicos y el formado en caliente se deberán efectuar bajo la dirección y supervisión de personal competente. Sin el acuerdo del productor las aleaciones de la serie 7*** no deben ser curvadas o formadas en frió en condición de tratamiento térmico completo debido al riesgo de fisuración por corrosión bajo tensión. Sin embargo se pueden llevar a cabo correcciones menores en la forma de los perfiles o en las distorsiones de soldadura.

F.5.2.5.2 — Soldadura

La pérdida de resistencia que puede ocurrir en la vecindad de la soldadura en algunas aleaciones debe considerarse en la selección de la aleación o aleaciones a usar en construcción soldada. El ingeniero debe convencerse de que la combinación de materiales base y de aportación es posible para lograr la resistencia y durabilidad requeridas en las condiciones de servicio de la estructura.

Debe ponerse particular atención a la susceptibilidad de las aleaciones 6082, 6063, 6061 y 5251 al agrietamiento durante la solidificación cuando las soldaduras son hechas bajo restricción. Esto puede evitarse usando los metales de aporte y las técnicas de soldadura recomendadas. Así se asegurará una combinación apropiada de metal de aporte en la soldadura real.

F.5.2.5.3 — Metales de aporte

El alambre de material de aporte usado en la construcción soldada debe ser escogido de acuerdo con la tabla F.5.2.7-1.

F.5.2.7.1 — Secciones estructurales

Cierto número de secciones estructurales extruídas y algunas otras secciones estructurales están comúnmente disponibles en 6082-T6 ó 6063-T6; pero, en la mayoría de los casos, deberán ser producidas bajo pedido, véase la tabla F.5.2.7-2. La tabla F.5.2.7-3 da el rango de tamaños de secciones más comúnmente disponibles. Otros tamaños pueden ser obtenidos a partir de matrices existentes o nuevas de acuerdo con el fabricante. Cuando las secciones se producen bajo pedido, puede ser requerida una cantidad mínima para la orden. Las secciones nuevas especiales extruídas se hacen normalmente bajo pedido y el bajo costo de las matrices simples brinda gran flexibilidad a su diseño. El ingeniero debe verificar con el fabricante, en una etapa temprana, la forma, espesor, tamaño y posibilidad del diseño de una nueva sección y el tiempo de entrega de la nueva matriz y la sección extruída. Algunas secciones o productos se hacen por trefilado, formado o laminado con rodillos, estas operaciones pueden requerir maquinaria especial.

1) Los metales de aporte para la combinación base a soldar se muestran en una casilla localizada en la intersección de la fila con la columna del metal base. En cada casilla, la primera línea corresponde al metal de aporte que brinda la máxima resistencia, en el caso de aleaciones 6*** y 7020, este valor está por debajo de la resistencia con tratamiento térmico completo del metal base; en la línea media, aparece el metal de aporte que da la máxima resistencia a la corrosión; y en la última línea, se muestra el metal de aporte que no presenta agrietamiento de la soldadura persistente.

2) NR = No recomendado. La soldadura de aleaciones que contienen aproximadamente 2% o más de Mg con metal de aporte de Al-Si (5% a 12% Si) (y viceversa) es desaconsejable ya que se forma suficiente precipitado de Mg2Si en la frontera de fusión como para hacer frágil la unión.

3) El comportamiento frente a la corrosión del metal de aporte es mejor si su aleación tiene un contenido cercano al del metal base y no es marcadamente superior. Esto quiere decir que, para servicio en potencialmente corrosivos, es preferible soldar 5154A con metal de aporte 5154A o soldar 5454 con metal de aporte 5554. Sin embargo, en algunos casos ésto sólo es posible a expensas de la profundidad de la soldadura.

4) Si es esencial tener una resistencia mayor y/o una resistencia al agrietamiento mayor, se puede usar metal de aporte tipo 4.

NOTA. Véase la tabla F.5.2.2-4 para hallar las aleaciones particulares del metal de aporte de cada tipo de aleación.

L Producto estándar fabricado bajo pedido en un rango limitado de tamaños.

O Producto estándar fabricado bajo pedido.

S Producto normalmente no fabricado en esa aleación pero con posibilidades de estar disponible por pedido especial.

Un espacio en blanco indica que el producto no está disponible.

1) Incluye láminas y planchas con indentaciones o resaltes.

2) Incluye plancha indentada.

NOTA. Ciertas propiedades mecánicas se dan en las tablas F.5.2.2-1 y F.5.2.2-2.

F.5.2.7.2 — Tubería

Los tubos pueden producirse por extrusión, por trefilado o por soldadura de costura. La tubería está disponible, en algunas de estas formas, en un rango limitado de tamaños pero, por lo general, son fabricados bajo pedido, véase la tabla F.5.2.7-2.

F.5.2.7.3 — Lámina delgada, tiras y planchas

Normalmente, un amplio rango de lámina delgada, tiras y planchas se consigue con facilidad en las aleaciones estándares (véase la tabla F.5.2.7-2). Algunas aleaciones se encuentran disponibles en forma de láminas o planchas con indentaciones o resaltes. Hay un amplio rango de productos estándares laminados para revestimiento y techado, algunos de los cuales se consiguen fácilmente en cantidades moderadas, con el acabado de la laminadora o pintados, pero la mayoría son producidos bajo pedido.

F.5.2.7.4 — Piezas forjadas

Las piezas forjadas a mano o con matriz se suministran bajo pedido. Las primeras normalmente requieren trabajo adicional para lograr las dimensiones requeridas mientras que las últimas son producidas con las dimensiones definidas. Las matrices para forjado son relativamente costosas y los costos deben incluir al menos la fabricación de una pieza forjada y el corte para revisar el flujo o distribución del grano para probar que la matriz puede ser usada para piezas estructurales forjadas.

F.5.2.7.5 — Piezas coladas

Se suministran bajo pedido piezas coladas con arena o de enfriamiento rápido. Las piezas coladas con arena se producen con moldes de costo moderado y se usan normalmente para la producción en pequeñas cantidades. Las piezas coladas de enfriamiento rápido se usan generalmente en la producción de cantidades mayores y cuando se necesitan altas tasas de productividad; también son preferidas cuando se requiere buen acabado superficial y buena exactitud en las medidas. El costo de la maquinaria puede ser alto, especialmente para matrices que deben soportar presión.