ES2551080T3 - Method to repair an aluminum alloy component - Google Patents

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ES2551080T3 ES12720582.1T ES12720582T ES2551080T3 ES 2551080 T3 ES2551080 T3 ES 2551080T3 ES 12720582 T ES12720582 T ES 12720582T ES 2551080 T3 ES2551080 T3 ES 2551080T3
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Abstract

Un método para reparar un componente de aleación de aluminio endurecida por precipitación, incluyendo los pasos de: a) depositar por pulverización en frío sobre dicho componente a reparar una porción de material suministrado que tiene una composición idéntica a la de dicho componente a reparar, obteniendo así un componente parcialmente reparado; b) someter dicho componente parcialmente reparado a un tratamiento térmico, obteniendo así un componente reparado, seleccionándose las condiciones para realizar dicho tratamiento térmico en función de la composición y de las tolerancias dimensionales de dicho componente, caracterizado porque dicho paso b) de tratamiento térmico incluye: c) un primer paso de solubilización seguido de enfriamiento en agua; y d) un segundo paso de precipitación, después del primer paso c).A method for repairing a precipitation hardened aluminum alloy component, including the steps of: a) cold spray depositing on said component to be repaired a portion of supplied material having an identical composition to that of said component to be repaired, obtaining thus a partially repaired component; b) subjecting said partially repaired component to a heat treatment, thus obtaining a repaired component, selecting the conditions to carry out said heat treatment based on the composition and dimensional tolerances of said component, characterized in that said heat treatment step b) includes : c) a first solubilization step followed by cooling in water; and d) a second precipitation step, after the first step c).

Description

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DESCRIPCIÓN DESCRIPTION

Método para reparar un componente de aleación de aluminio Method to repair an aluminum alloy component

La presente invención se refiere a un método para reparar un componente de aleación de aluminio, en particular un componente de aleación de aluminio endurecida por precipitación. The present invention relates to a method for repairing an aluminum alloy component, in particular a precipitation hardened aluminum alloy component.

Como es conocido, los componentes aeronáuticos, en general, se someten durante el uso a altos niveles de esfuerzo mecánico y por lo tanto deben tener propiedades mecánicas específicas, en particular en términos de resistencia mecánica a temperatura alta, dureza y resistencia al desgaste. As is known, aeronautical components, in general, are subjected to high levels of mechanical stress during use and therefore must have specific mechanical properties, in particular in terms of high temperature mechanical strength, hardness and wear resistance.

En particular, esta necesidad se deja sentir con componentes como cajas de transmisión de potencia o accesorios para motores aeronáuticos y de helicóptero. Dichos componentes se hacen típicamente de aleaciones de aluminio ligeras endurecidas por precipitación. In particular, this need is felt with components such as power transmission boxes or accessories for aeronautical and helicopter engines. Such components are typically made of lightweight aluminum alloys hardened by precipitation.

Frecuentemente, dichos componentes precisan ser reparados. Esto puede tener lugar en las varias fases de fabricación de componentes nuevos, por ejemplo al nivel de producción de las piezas fundidas, productos semiacabados o después de una fase de maquinado, por razones dimensionales o debido a daño local resultante del manejo o el transporte, o debido a defectos metalúrgicos como porosidad, fisuras o inclusiones. Además, los componentes acabados se tienen que reparar frecuentemente después de un período de operación debido a problemas de desgaste, corrosión, impactos indeseados u otros. Frequently, these components need to be repaired. This can take place in the various manufacturing phases of new components, for example at the level of production of castings, semi-finished products or after a machining phase, for dimensional reasons or due to local damage resulting from handling or transport, or due to metallurgical defects such as porosity, fissures or inclusions. In addition, the finished components have to be repaired frequently after a period of operation due to wear, corrosion, unwanted or other problems.

La reparación de componentes de aleación de aluminio se lleva a cabo tradicionalmente usando varias tecnologías incluyendo: reparación por deposición de material de soldadura (soldadura TIG, revestimiento con láser, etc); aplicación de resinas de alta resistencia; ajuste de interferencia (para recuperación de diámetros internos sobredimensionados por medio de casquillo); técnicas de deposición por pulverización térmica. The repair of aluminum alloy components is traditionally carried out using various technologies including: repair by deposition of welding material (TIG welding, laser coating, etc); application of high strength resins; interference adjustment (for recovery of oversized internal diameters by means of bushing); thermal spray deposition techniques.

Dichas tecnologías tienen varios inconvenientes, como se ilustrará más adelante. These technologies have several drawbacks, as will be illustrated below.

Las técnicas de reparación basadas en soldadura se usan ampliamente para la reparación de componentes bastos antes del tratamiento térmico. Tienen la indudable ventaja de producir una unión metalúrgica con el material del sustrato, pero son difíciles de aplicar a la reparación de componentes que ya han sido maquinados, debido a las deformaciones producidas por la soldadura. Además, en particular para aleaciones de aluminio endurecidas por precipitación, el material de soldadura tiene una microestructura muy diferente y propiedades mecánicas significativamente inferiores con respecto al sustrato. Welding-based repair techniques are widely used for the repair of coarse components before heat treatment. They have the undoubted advantage of producing a metallurgical bond with the substrate material, but they are difficult to apply to the repair of components that have already been machined, due to the deformations produced by welding. Furthermore, in particular for precipitation hardened aluminum alloys, the welding material has a very different microstructure and significantly lower mechanical properties with respect to the substrate.

Las técnicas de reparación por aplicación de resinas poliméricas de alta resistencia tienen una limitada aplicabilidad debido a la desemejanza evidente entre el material metálico base y el material suministrado, que consta sustancialmente de una resina orgánica. Además, las altas temperaturas de polimerización de algunas resinas tipo epoxi, que pueden ser del orden de 200°C, pueden producir un deterioro indeseable de las características mecánicas de algunas aleaciones ligeras endurecidas por precipitación. Repair techniques by application of high strength polymer resins have limited applicability due to the apparent dissimilarity between the base metal material and the material supplied, which consists substantially of an organic resin. In addition, the high polymerization temperatures of some epoxy-type resins, which may be of the order of 200 ° C, may cause undesirable deterioration of the mechanical characteristics of some light precipitation hardened alloys.

Las técnicas de reparación basadas en ajuste de interferencia se usan por lo general para recuperar diámetros internos desgastados o sobredimensionados, pero este tipo de aplicación está limitada evidentemente por factores geométricos y estructurales. Repair techniques based on interference adjustment are generally used to recover worn or oversized internal diameters, but this type of application is obviously limited by geometric and structural factors.

La reparación de componentes hechos de aluminio o aleaciones relativas por medio de técnicas de pulverización térmica implica la deposición de material suministrado en la que las partículas del material a depositar se ponen a una temperatura alta que hace que se fundan. En consecuencia, esta tecnología tiene la desventaja, con respecto a la deposición de polvo de aluminio, de favorecer la oxidación de las partículas fundidas en contacto con el oxígeno atmosférico. The repair of components made of aluminum or relative alloys by means of thermal spray techniques involves the deposition of material supplied in which the particles of the material to be deposited are placed at a high temperature that causes them to melt. Consequently, this technology has the disadvantage, with respect to the deposition of aluminum powder, of favoring the oxidation of molten particles in contact with atmospheric oxygen.

Además, las propiedades mecánicas de la porción de material suministrado son claramente inferiores a las del sustrato, y también la calidad de la adhesión relativa es por lo general insatisfactoria. In addition, the mechanical properties of the portion of material supplied are clearly inferior to those of the substrate, and also the quality of the relative adhesion is generally unsatisfactory.

Para poner remedio a este inconveniente, la pulverización térmica para la reparación de aleaciones de aluminio se lleva a cabo a menudo depositando materiales diferentes del material base. A menudo se usan polvos de bronce o aleaciones de Ni-Al. Sin embargo, la aplicación de materiales diferentes del material base implica otros problemas conectados con el diferente comportamiento de los materiales disimilares durante los procesos de terminación de la fabricación de componentes (por ejemplo, en el caso de aplicación del proceso de oxidación de ánodo del componente de aluminio) o durante la operación (por ejemplo, debido a efectos de la corrosión galvánica acelerada, coeficientes de expansión térmica diferencial, etc). To remedy this problem, thermal spraying for the repair of aluminum alloys is often carried out by depositing different materials from the base material. Bronze powders or Ni-Al alloys are often used. However, the application of materials other than the base material involves other problems connected with the different behavior of dissimilar materials during the process of termination of component manufacturing (for example, in the case of application of the anode oxidation process of the component aluminum) or during operation (for example, due to accelerated galvanic corrosion effects, differential thermal expansion coefficients, etc.).

Otra desventaja de las técnicas de reparación por procesos tradicionales de pulverización térmica (pulverización con plasma, HVOF, pulverización térmica, pistola D, etc) deriva del hecho de que la temperatura del sustrato debe ser supervisada con mucho esmero al objeto de evitar que se alcancen temperaturas excesivas con el consiguiente Another disadvantage of repair techniques by traditional thermal spraying processes (plasma spraying, HVOF, thermal spraying, gun D, etc.) derives from the fact that the substrate temperature must be carefully supervised in order to avoid reaching them excessive temperatures with the consequent

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posible deterioro de las propiedades mecánicas. De hecho, es conocido que las aleaciones de aluminio, en particular las endurecidas por precipitación de fases de endurecimiento, pueden perder rápidamente sus características de resistencia a la tracción y resistencia a la deformación después del calentamiento a temperaturas más altas que las temperaturas de precipitación. Possible deterioration of mechanical properties. In fact, it is known that aluminum alloys, in particular those hardened by precipitation of hardening phases, can quickly lose their tensile strength and deformation resistance characteristics after heating at temperatures higher than precipitation temperatures.

EP1674595 describe un método para reparar componentes incluyendo los pasos de proporcionar un componente que tiene un defecto a reparar y depositar un material de reparación conteniendo aluminio sobre una zona afectada en una superficie del componente 10 de modo que el material de reparación se deforme plásticamente y se una a la zona afectada al impacto con la zona afectada y por ello cubra la zona afectada. EP1674595 describes a method for repairing components including the steps of providing a component that has a defect to be repaired and depositing a repair material containing aluminum on an affected area on a surface of component 10 so that the repair material is plastically deformed and join the area affected by the impact with the affected area and therefore cover the affected area.

EP2204473 describe un proceso para reparar componentes que incluye los pasos de proporcionar un componente que tiene una zona afectada en una superficie de un componente a reparar; depositar un material de reparación sobre la zona afectada en la superficie del componente de modo que el material de reparación se deforme plásticamente sin fusión y se una a la zona afectada al impacto con la zona afectada y por ello cubra la zona afectada; proporcionar una solución anodizante a base de ácido sulfúrico; anodizar un material de reparación depositado sobre la superficie del componente en la solución anodizante a base de ácido sulfúrico; consumir solamente una porción del material de reparación depositado para formar una capa de recubrimiento anodizada dura sobre el material de reparación depositado para formar un componente recubierto anodizado duro; proporcionar una solución sellante resistente a la corrosión; y poner un componente recubierto anodizado duro en contacto con la solución sellante resistente a la corrosión para formar un recubrimiento sellante resistente a la corrosión sobre el componente recubierto anodizado duro. EP2204473 describes a process for repairing components that includes the steps of providing a component that has an affected area on a surface of a component to be repaired; depositing a repair material on the affected area on the surface of the component so that the repair material is plastically deformed without fusion and joins the affected area to the impact with the affected area and thus covers the affected area; provide an anodizing solution based on sulfuric acid; anodize a repair material deposited on the surface of the component in the anodizing solution based on sulfuric acid; consume only a portion of the deposited repair material to form a hard anodized coating layer on the deposited repair material to form a hard anodized coated component; provide a corrosion resistant sealant solution; and placing a hard anodized coated component in contact with the corrosion resistant sealant solution to form a corrosion resistant sealant coating on the hard anodized coated component.

Por lo tanto, se observa en el sector la necesidad de proporcionar un método para la reparación de componentes de aleación de aluminio, en particular componentes de aleación de aluminio endurecida por precipitación, que supere al menos uno de los inconvenientes descritos previamente. Therefore, the need to provide a method for the repair of aluminum alloy components, in particular precipitation hardened aluminum alloy components, which overcomes at least one of the previously described drawbacks is observed in the sector.

Más específicamente se siente, especialmente en el sector aeronáutico, la necesidad de proporcionar un método para la reparación de componentes de aleación de aluminio que dé a los componentes reparados características mecánicas que cumplan los requisitos de las condiciones de uso concretas, con referencia especial a la uniformidad de las propiedades entre el material que forma el soporte (o el componente a reparar) y la porción de material suministrado, y su adhesión relativa. More specifically, it is felt, especially in the aeronautical sector, the need to provide a method for the repair of aluminum alloy components that gives the repaired components mechanical characteristics that meet the requirements of the specific conditions of use, with special reference to the uniformity of properties between the material that forms the support (or the component to be repaired) and the portion of material supplied, and its relative adhesion.

Además, se siente en el sector la necesidad de proporcionar un método para la reparación de componentes de aleación de aluminio, en particular componentes de aleación de aluminio endurecida por precipitación, que requiera una inversión baja en planta y reducidos costos de gestión y mantenimiento y que pueda garantizar una alta productividad. In addition, the sector feels the need to provide a method for the repair of aluminum alloy components, in particular precipitation hardened aluminum alloy components, which requires a low investment in plant and reduced management and maintenance costs and that Can guarantee high productivity.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un método para la reparación de componentes de aleación de aluminio endurecida por precipitación, satisfaciendo dicho método de forma simple y económica al menos una de dichas necesidades. Therefore, the object of the present invention is to provide a method for the repair of precipitation hardened aluminum alloy components, said method satisfying in a simple and economical way at least one of said needs.

Dicho objeto se logra con la presente invención, en cuanto que se refiere a un método definido en la reivindicación Said object is achieved with the present invention, insofar as it refers to a method defined in the claim.

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Para una mejor comprensión de la presente invención, su realización preferida se describe a continuación, puramente a modo de ejemplo no limitador. For a better understanding of the present invention, its preferred embodiment is described below, purely by way of non-limiting example.

Ventajosamente, un componente de aleación de aluminio y, en particular, un componente de aleación de aluminio endurecida por precipitación, se repara depositando por pulverización en frío una porción de material suministrado sobre el componente a reparar, obteniendo así un componente parcialmente reparado. Advantageously, an aluminum alloy component and, in particular, a precipitation hardened aluminum alloy component, is repaired by cold depositing a portion of material supplied on the component to be repaired, thereby obtaining a partially repaired component.

En el contexto de la invención, “componente a reparar” indica un componente de aleación de aluminio que requiera reparación, independientemente del estado de maquinado de dicho componente. In the context of the invention, "component to be repaired" indicates an aluminum alloy component that requires repair, regardless of the machining state of said component.

“Independientemente del estado de maquinado de dicho componente” indica que el componente a reparar puede estar, con referencia al proceso de fabricación relativo: en el estado basto; en el estado de un producto semiacabado; acabado; o incluso un componente acabado que ya haya estado operando y que requiera reparación para remediar el daño producido durante la operación in situ. “Regardless of the state of machining of said component” it indicates that the component to be repaired may be, with reference to the relative manufacturing process: in the rough state; in the state of a semi-finished product; finish; or even a finished component that has already been operating and that requires repair to remedy the damage produced during the on-site operation.

El “componente a reparar” constituye el sustrato de la fase de deposición por pulverización en frío, que se describirá con más detalle más adelante. The "component to be repaired" constitutes the substrate of the cold spray deposition phase, which will be described in more detail below.

Después del paso de depositar la porción de material suministrado sobre el componente a reparar, se obtiene un “componente parcialmente reparado”. After the step of depositing the portion of material supplied on the component to be repaired, a "partially repaired component" is obtained.

La deposición por pulverización en frío es una técnica relativamente reciente que implica la deposición de materiales Cold spray deposition is a relatively recent technique that involves the deposition of materials

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metálicos en forma de polvo. Sin embargo, a diferencia de los procesos de pulverización térmica, en la deposición por pulverización en frío el material suministrado permanece en el estado sólido sin llegar a las condiciones de fusión. Metal in powder form. However, unlike thermal spray processes, in the cold spray deposition the material supplied remains in the solid state without reaching the melting conditions.

Típicamente, según esta técnica, se inyecta un polvo metálico o una mezcla de polvos metálicos que tiene una composición predefinida mediante una boquilla y se aplica a un sustrato, que experimenta aceleración en el estado no fundido, a velocidades del orden de 300  1.200 m/s por medio de un flujo de gas portador que cruza la boquilla. Al impactar con el sustrato con suficiente energía cinética, las partículas del polvo deforman localmente el sustrato y se deforman. Typically, according to this technique, a metal powder or a mixture of metal powders is injected which has a predefined composition by means of a nozzle and is applied to a substrate, which undergoes acceleration in the unmelted state, at speeds of the order of 300  1,200 m / s by means of a flow of carrier gas that crosses the nozzle. Upon impact with the substrate with sufficient kinetic energy, the dust particles deform the substrate locally and deform.

En el contexto de la invención, el componente a reparar forma el “sustrato” sobre el que se deposita el polvo metálico que constituye una “porción de material suministrado”. In the context of the invention, the component to be repaired forms the "substrate" on which the metallic powder that constitutes a "portion of material supplied" is deposited.

Preferiblemente, el polvo metálico o la mezcla de polvos metálicos usados para depositar la porción de material suministrado tiene una composición sustancialmente idéntica a la del sustrato (es decir, el componente a reparar). El uso de material suministrado con composición sustancialmente idéntica a la del sustrato tiene la ventaja de minimizar las diferencias en el comportamiento entre el sustrato y el material suministrado, restableciendo todo lo posible las condiciones del componente reparado con respecto al componente nuevo. Preferably, the metal powder or the mixture of metal powders used to deposit the portion of material supplied has a composition substantially identical to that of the substrate (ie, the component to be repaired). The use of material supplied with a composition substantially identical to that of the substrate has the advantage of minimizing differences in behavior between the substrate and the material supplied, restoring as much as possible the conditions of the repaired component with respect to the new component.

Por razones físicas y químico físicas, la técnica de deposición por pulverización en frío favorece la formación de una porción de material suministrado que es compacta y se adhiere fijamente al sustrato. En particular, este resultado ventajoso es promovido por la interpenetración recíproca de material suministrado y sustrato y la rotura, en el momento del impacto, de las capas superficiales finas de óxido que, en la práctica, siempre están presentes en los materiales expuestos a la atmósfera exterior. For physical and chemical physical reasons, the cold spray deposition technique favors the formation of a portion of supplied material that is compact and fixedly adheres to the substrate. In particular, this advantageous result is promoted by the reciprocal interpenetration of material supplied and substrate and the breakage, at the time of impact, of the thin surface layers of oxide which, in practice, are always present in the materials exposed to the atmosphere Exterior.

Este aspecto es especialmente ventajoso en el caso de la reparación de componentes dañados durante la operación, o cuando han sido expuestos durante un período prolongado a condiciones atmosféricas agresivas. This aspect is especially advantageous in the case of repair of components damaged during operation, or when they have been exposed for a prolonged period to aggressive atmospheric conditions.

Típicamente, en la técnica de deposición por pulverización en frío, se usa un flujo de gas comprimido a una presión de aproximadamente 5  50 bar. Este flujo de gas envuelve las partículas de polvo metálico y las arrastra, expulsándolas a través de la boquilla a alta velocidad. Opcionalmente, al menos una parte del flujo de gas es calentado antes de llegar a la boquilla de aplicación. Typically, in the cold spray deposition technique, a flow of compressed gas at a pressure of about 5 aproximadamente50 bar is used. This flow of gas envelops the metal dust particles and drags them, expelling them through the nozzle at high speed. Optionally, at least a part of the gas flow is heated before reaching the application nozzle.

Se usa preferiblemente un gas inerte monoatómico como helio como el gas portador. El helio tiene la doble ventaja de permitir, como un gas monoatómico, la aceleración de las partículas a las velocidades más altas y simultáneamente, debido a su inercia, excluir la posibilidad de oxidación del polvo metálico. Sin embargo, dado que los tiempos de contacto entre los componentes de la mezcla de polvos metálicos y el gas portador son muy limitados, también es posible utilizar gases portadores más baratos, como nitrógeno o aire, aunque, a la misma presión, las velocidades que pueden alcanzar las partículas son inferiores a las que se pueden alcanzar con helio. A monoatomic inert gas such as helium is preferably used as the carrier gas. Helium has the double advantage of allowing, as a monoatomic gas, the acceleration of the particles at the highest speeds and simultaneously, due to their inertia, exclude the possibility of oxidation of the metal dust. However, since the contact times between the components of the metal powder mixture and the carrier gas are very limited, it is also possible to use cheaper carrier gases, such as nitrogen or air, although, at the same pressure, the speeds that They can reach the particles are inferior to those that can be reached with helium.

La temperatura de deposición es típicamente lo más baja posible, compatible con la necesidad de obtener un nivel mínimo de deformación de las partículas de polvo pulverizadas. The deposition temperature is typically as low as possible, compatible with the need to obtain a minimum level of deformation of the powdered powder particles.

La dimensión media de las partículas metálicas que forman el polvo depositar se puede elegir ventajosamente en el rango de entre 1 y 200 μm. The average size of the metallic particles that form the deposit powder can be advantageously chosen in the range of between 1 and 200 μm.

Por lo tanto, esta técnica favorece por naturaleza la formación de una porción de material suministrado que tiene un nivel de porosidad bajo y buenas características de adhesión frente al material que constituye el soporte. Therefore, this technique naturally favors the formation of a portion of material supplied that has a low porosity level and good adhesion characteristics against the material constituting the support.

En el caso de componentes de aleación de aluminio y, más específicamente, componentes de aleación de aluminio endurecida por precipitación, la porción de material suministrado depositada por pulverización en frío tiene típicamente una fragilidad alta y tensiones internas altas que no son completamente satisfactorias en vista del uso en el sector aeronáutico. In the case of aluminum alloy components and, more specifically, precipitation hardened aluminum alloy components, the portion of cold spray deposited material typically has high fragility and high internal stresses that are not completely satisfactory in view of the use in the aeronautical sector.

En general, una falta significativa de uniformidad en términos de las propiedades mecánicas y las características microestructurales se halla típicamente entre el sustrato y la porción de material suministrado depositado por pulverización en frío. Esta falta de uniformidad es indeseable en vista del uso previsto de los componentes. In general, a significant lack of uniformity in terms of mechanical properties and microstructural characteristics is typically found between the substrate and the portion of supplied material deposited by cold spraying. This lack of uniformity is undesirable in view of the intended use of the components.

Además, la calidad de la adhesión entre la porción de material suministrado depositado y el sustrato, aunque es por lo general mejor que otras técnicas de deposición por pulverización térmica, es por lo general limitada. In addition, the quality of adhesion between the portion of material supplied deposited and the substrate, although generally better than other thermal spray deposition techniques, is generally limited.

Ventajosamente, según la invención, el método para la reparación de componentes de aleación de aluminio incluye además el paso de someter el componente parcialmente reparado obtenido de la fase de deposición por pulverización en frío a un tratamiento térmico, obteniendo así un componente reparado. Advantageously, according to the invention, the method for repairing aluminum alloy components further includes the step of subjecting the partially repaired component obtained from the cold spray deposition phase to a heat treatment, thus obtaining a repaired component.

Dicho tratamiento térmico tiene la finalidad de mejorar las características mecánicas de la porción de material Said heat treatment is intended to improve the mechanical characteristics of the material portion

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suministrado, con el objetivo de reducir la falta de uniformidad entre la porción de material suministrado y el sustrato. Además, dicho tratamiento térmico se ha concebido con el fin de mejorar la calidad de la adhesión entre la porción de material suministrado y el sustrato. supplied, with the aim of reducing the lack of uniformity between the portion of material supplied and the substrate. Furthermore, said heat treatment has been conceived in order to improve the quality of adhesion between the portion of material supplied and the substrate.

Ventajosamente, según la invención, un componente reparado se somete a un tratamiento térmico específico, cuyas condiciones de funcionamiento han sido seleccionadas según la composición y las tolerancias dimensionales de dicho componente a reparar. Además, también será posible tener en cuenta el uso final del componente, una vez reparado. Advantageously, according to the invention, a repaired component is subjected to a specific heat treatment, whose operating conditions have been selected according to the composition and dimensional tolerances of said component to be repaired. In addition, it will also be possible to consider the final use of the component, once repaired.

Si el componente a reparar tiene tolerancias dimensionales suficientemente amplias para permitir cualesquiera deformaciones producidas por el tratamiento térmico, el componente parcialmente reparado se somete ventajosamente al tratamiento térmico específico de la aleación, incluyendo: If the component to be repaired has sufficiently large dimensional tolerances to allow any deformations caused by the heat treatment, the partially repaired component is advantageously subjected to the specific heat treatment of the alloy, including:

-un primer paso de solubilización seguido de enfriamiento rápido; y -a first solubilization step followed by rapid cooling; Y

-un segundo paso de precipitación, que sigue al primero. -a second step of precipitation, which follows the first.

Si el componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Si, tipo 355, 356 o 357, la primera fase de solubilización se realiza preferiblemente a una temperatura de 500 a 580°C, más preferiblemente de 530°C a 550°C, durante un tiempo en el rango de entre 6 y 20 horas, mientras que la fase de precipitación se realiza preferiblemente a una temperatura de 100 a 300°C, más preferiblemente de 150°C a 230°C, durante un tiempo en el rango de entre 3 y 12 horas. If the component to be repaired is obtained from Al-Si alloys, type 355, 356 or 357, the first solubilization phase is preferably carried out at a temperature of 500 to 580 ° C, more preferably 530 ° C to 550 ° C, for a time in the range of 6 to 20 hours, while the precipitation phase is preferably performed at a temperature of 100 to 300 ° C, more preferably 150 ° C to 230 ° C, for a time in the range between 3 and 12 hours.

Si el componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Cu, tipo 2014, 2618, 2024, el primer paso de solubilización se realiza preferiblemente a una temperatura de 400 a 600°C, más preferiblemente de 460°C a 535°C, durante un tiempo en el rango de entre 1 y 3 horas, mientras que el paso de precipitación se realiza preferiblemente a una temperatura de 150 a 250°C, más preferiblemente de 160°C a 200°C, durante un tiempo en el rango de entre 8 y 20 horas. If the component to be repaired is obtained from Al-Cu alloys, type 2014, 2618, 2024, the first solubilization step is preferably carried out at a temperature of 400 to 600 ° C, more preferably 460 ° C to 535 ° C, for a time in the range of 1 to 3 hours, while the precipitation step is preferably performed at a temperature of 150 to 250 ° C, more preferably 160 ° C to 200 ° C, for a time in the range between 8 and 20 hours.

A continuación se exponen algunos ejemplos de las ventajas que se puede obtener con la aplicación de todo el tratamiento térmico de solubilización y envejecimiento en piezas de prueba hechas de aleación de aluminio-silicio 357 reparadas por medio de pulverización en frío usando polvo de aleación de aluminio-silicio 357 como el material suministrado: Below are some examples of the advantages that can be obtained with the application of all the heat treatment of solubilization and aging in test pieces made of 357 aluminum-silicon alloy repaired by means of cold spraying using aluminum alloy powder -silicon 357 as the material supplied:

Ejemplo 1a: Reparación de componentes bastos en aleación de aluminio-silicio 357 ya sometidos a tratamiento térmico completo de solubilización y precipitación (envejecimiento). Example 1a: Repair of coarse components in aluminum-silicon alloy 357 already subjected to complete heat treatment of solubilization and precipitation (aging).

La resistencia mecánica de la aleación de aluminio-silicio 357 con el tratamiento térmico completo, medida en piezas de prueba cilíndricas con un diámetro de 9,0 mm según ASTM B557, es de media 307 MPa. The mechanical strength of the 357 aluminum-silicon alloy with the complete heat treatment, measured on cylindrical test pieces with a diameter of 9.0 mm according to ASTM B557, is on average 307 MPa.

Para simular un defecto a reparar, la sección de trabajo de algunas piezas de prueba se maquinó de nuevo, creando una ranura circunferencial de profundidad tal que redujese la zona resistente a 49% de la zona original. La resistencia mecánica media medida en estas piezas de prueba era 179 MPa. To simulate a defect to be repaired, the working section of some test pieces was reworked, creating a circumferential groove of depth such that it reduced the resistant zone to 49% of the original zone. The average mechanical resistance measured in these test pieces was 179 MPa.

Las piezas de prueba con defecto simulado se repararon por medio de pulverización en frío depositando una capa de polvo de aleación de aluminio 357 de grosor suficiente para llenar completamente la ranura circunferencial. Después de quitar la capa excedente de la sección de trabajo de las piezas de prueba, con el fin de restablecer el diámetro original de 9,0 mm, la resistencia mecánica medida en las piezas de prueba reparadas era de media 226 MPa. Piezas de prueba análogas reparadas por pulverización en frío y sometidas, después de la reparación, a tratamiento de solubilización térmica a 540°C durante 17,5 horas con enfriamiento en agua, seguido de tratamiento térmico de precipitación (envejecimiento) a 200°C durante 7 horas, presentaron una resistencia mecánica media de 250 MPa, con una mejora de aproximadamente 11% en comparación con los componentes que no fueron tratados térmicamente. Test pieces with simulated defect were repaired by cold spraying by depositing a layer of 357 aluminum alloy powder of sufficient thickness to completely fill the circumferential groove. After removing the excess layer from the working section of the test pieces, in order to restore the original 9.0 mm diameter, the mechanical strength measured on the repaired test pieces was on average 226 MPa. Analog test pieces repaired by cold spraying and subjected, after repair, to thermal solubilization treatment at 540 ° C for 17.5 hours with water cooling, followed by heat precipitation treatment (aging) at 200 ° C during 7 hours, they presented an average mechanical resistance of 250 MPa, with an improvement of approximately 11% compared to components that were not heat treated.

Ejemplo 1b: Reparación de componentes bastos en aleación de aluminio-silicio 357 ya sometidos a tratamiento térmico completo de solubilización y precipitación (envejecimiento). Example 1b: Repair of coarse components in aluminum-silicon alloy 357 already subjected to complete heat treatment of solubilization and precipitation (aging).

La resistencia mecánica de la aleación de aluminio-silicio 357 completamente tratada térmicamente, medida en piezas de prueba cilíndricas con un diámetro de 9,0 mm según ASTM B557, es de media 307 MPa. The mechanical strength of the fully heat-treated 357 aluminum-silicon alloy, measured on cylindrical test pieces with a diameter of 9.0 mm according to ASTM B557, is on average 307 MPa.

Para simular un defecto a reparar, la sección de trabajo de algunas piezas de prueba se maquinó de nuevo, creando una ranura circunferencial con una profundidad tal que redujese la zona resistente a 33% de la zona original. La resistencia mecánica media medida en estas piezas de prueba era 122 MPa. To simulate a defect to be repaired, the working section of some test pieces was reworked, creating a circumferential groove with a depth such that it reduced the resistant zone to 33% of the original zone. The average mechanical resistance measured in these test pieces was 122 MPa.

Las piezas de prueba con defecto simulado fueron reparadas depositando por pulverización en frío una capa de polvo de aleación de aluminio 357 con grosor suficiente para llenar completamente la ranura circunferencial. The test pieces with simulated defect were repaired by cold-depositing a layer of 357 aluminum alloy powder thick enough to completely fill the circumferential groove.

15 fifteen

25 25

35 35

45 Four. Five

55 55

65 65

E12720582 E12720582

23-10-2015 10-23-2015

Después de quitar la capa excedente de la sección de trabajo de las piezas de prueba, con el fin de restablecer el diámetro original de 9,0 mm, la resistencia mecánica medida en las piezas de prueba reparadas era de media 197 MPa. Después de la reparación por pulverización en frío, se realizó un tratamiento térmico de solubilización a 540°C durante 17,5 horas con enfriamiento en agua, seguido de tratamiento térmico de precipitación (envejecimiento) a 200°C durante 7 horas; estos tratamientos incrementaron las características mecánicas de las piezas de prueba reparadas a valores medios de 216 MPa, con una mejora también en este caso de aproximadamente 10% con respecto a los componentes que no se sometieron al tratamiento térmico. After removing the excess layer from the working section of the test pieces, in order to restore the original 9.0 mm diameter, the mechanical strength measured on the repaired test pieces was on average 197 MPa. After cold spray repair, a solubilization heat treatment was performed at 540 ° C for 17.5 hours with water cooling, followed by heat precipitation treatment (aging) at 200 ° C for 7 hours; These treatments increased the mechanical characteristics of the test pieces repaired at average values of 216 MPa, with an improvement in this case also of approximately 10% with respect to the components that did not undergo the heat treatment.

Ejemplo 2a: Reparación de componentes no tratados bastos (en estado de colada) de aleación de aluminio-silicio Example 2a: Repair of rough untreated components (in the casting state) of aluminum-silicon alloy

357. 357

La resistencia mecánica de la aleación de aluminio-silicio 357 no tratada térmicamente (en estado de colada), medida en piezas de prueba cilíndricas con un diámetro de 9,0 mm según ASTM B557, es de media 199 MPa. The mechanical strength of the 357 non-heat-treated aluminum-silicon alloy (in the casting state), measured on cylindrical test pieces with a diameter of 9.0 mm according to ASTM B557, is 199 MPa on average.

Para simular un defecto a reparar, la sección de trabajo de algunas piezas de prueba se maquinó de nuevo, creando una ranura circunferencial con una profundidad tal que redujese la zona resistente a 49% de la zona original. La resistencia mecánica media medida en estas piezas de prueba era 116 MPa. To simulate a defect to be repaired, the working section of some test pieces was reworked, creating a circumferential groove with a depth such that it reduced the resistant zone to 49% of the original zone. The average mechanical resistance measured in these test pieces was 116 MPa.

Las piezas de prueba con defecto simulado fueron reparadas depositando por pulverización en frío una capa de polvo de aleación de aluminio 357 con un grosor suficiente para llenar completamente la ranura circunferencial. Después de quitar la capa excedente de la sección de trabajo de las piezas de prueba, con el fin de restablecer el diámetro original de 9,0 mm, la resistencia mecánica medida en las piezas de prueba reparadas era de media 127 MPa. Piezas de prueba análogas reparadas por pulverización en frío y sometidas, después de la reparación, a un tratamiento de solubilización térmica a 540°C durante 17,5 horas con enfriamiento en agua, seguido de un tratamiento de precipitación térmica (envejecimiento) a 200°C durante 7 horas, presentaron una resistencia mecánica media de 271 MPa, con una mejora de aproximadamente 113% en comparación con los componentes que no se sometieron al tratamiento térmico. The test pieces with simulated defect were repaired by cold spraying a layer of 357 aluminum alloy powder thick enough to completely fill the circumferential groove. After removing the excess layer from the working section of the test pieces, in order to restore the original 9.0 mm diameter, the mechanical strength measured on the repaired test pieces was on average 127 MPa. Analog test pieces repaired by cold spraying and subjected, after repair, to a thermal solubilization treatment at 540 ° C for 17.5 hours with water cooling, followed by a thermal precipitation treatment (aging) at 200 ° C for 7 hours, they presented an average mechanical resistance of 271 MPa, with an improvement of approximately 113% compared to components that were not subjected to heat treatment.

Ejemplo 2b: Reparación de componentes no tratados bastos (en estado de colada) de aleación de aluminio-silicio Example 2b: Repair of rough untreated components (in the casting state) of aluminum-silicon alloy

357. 357

La resistencia mecánica de la aleación de aluminio-silicio 357 no tratada térmicamente (en estado de colada), medida en piezas de prueba cilíndricas con un diámetro de 9,0 mm según ASTM B557, es de media 199 MPa. The mechanical strength of the 357 non-heat-treated aluminum-silicon alloy (in the casting state), measured on cylindrical test pieces with a diameter of 9.0 mm according to ASTM B557, is 199 MPa on average.

Para simular un defecto a reparar, la sección de trabajo de algunas piezas de prueba se maquinó de nuevo, creando una ranura circunferencial con una profundidad tal que redujese la zona resistente a 33% de la zona original. La resistencia mecánica media medida en estas piezas de prueba era 75 MPa. To simulate a defect to be repaired, the working section of some test pieces was reworked, creating a circumferential groove with a depth such that it reduced the resistant zone to 33% of the original zone. The average mechanical resistance measured in these test pieces was 75 MPa.

Las piezas de prueba con defecto simulado fueron reparadas depositando por pulverización en frío una capa de polvo de aleación de aluminio 357 con grosor suficiente para llenar completamente la ranura circunferencial. Después de quitar la capa excedente de la sección de trabajo de las piezas de prueba, con el fin de restablecer el diámetro original de 9,0 mm, la resistencia mecánica medida en las piezas de prueba reparadas era de media 78 MPa. Piezas de prueba análogas reparadas por pulverización en frío y sometidas, después de la reparación, a tratamiento térmico de solubilización a 540°C durante 17,5 horas con enfriamiento en agua, seguido de tratamiento térmico de precipitación (envejecimiento) a 200°C durante 7 horas, presentaron una resistencia mecánica media de 191 MPa, con una mejora de aproximadamente 145% en comparación con los componentes que no se sometieron al tratamiento térmico. The test pieces with simulated defect were repaired by cold-depositing a layer of 357 aluminum alloy powder thick enough to completely fill the circumferential groove. After removing the excess layer from the working section of the test pieces, in order to restore the original 9.0 mm diameter, the mechanical strength measured on the repaired test pieces was on average 78 MPa. Analog test pieces repaired by cold spraying and subjected, after repair, to solubilization heat treatment at 540 ° C for 17.5 hours with water cooling, followed by heat precipitation treatment (aging) at 200 ° C during 7 hours, they presented an average mechanical resistance of 191 MPa, with an improvement of approximately 145% compared to components that were not subjected to heat treatment.

Los ejemplos expuestos anteriormente resaltan los beneficios del tratamiento térmico completo en componentes bastos hechos de aleación de aluminio 357 reparados por deposición por pulverización en frío. The examples set forth above highlight the benefits of complete heat treatment in coarse components made of 357 aluminum alloy repaired by cold spray deposition.

Como se ha mencionado previamente, el tratamiento térmico completo de solubilización y envejecimiento puede comportar deformaciones del componente, y por lo tanto se aplica por lo general a componentes bastos (por ejemplo, piezas fundidas o productos semiacabados) donde las tolerancias dimensionales permiten las deformaciones inducidas por el tratamiento térmico. As previously mentioned, the complete heat treatment of solubilization and aging can lead to deformations of the component, and therefore it is usually applied to coarse components (for example, castings or semi-finished products) where dimensional tolerances allow induced deformations by heat treatment.

Por otra parte, si el componente a reparar tiene tolerancias dimensionales limitadas que no permiten deformaciones potenciales producidas por el tratamiento térmico, el componente parcialmente reparado se somete ventajosamente a un tratamiento térmico incluyendo una sola fase de liberación de esfuerzos. On the other hand, if the component to be repaired has limited dimensional tolerances that do not allow potential deformations caused by the heat treatment, the partially repaired component is advantageously subjected to a heat treatment including a single stress release phase.

Si el componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Si, tipo 355, 356 o 357, la fase de liberación de esfuerzos se realiza preferiblemente a una temperatura de 80 a 250°C, más preferiblemente de 100°C a 200°C, durante un tiempo en el rango de entre 3 y 10 horas. If the component to be repaired is obtained from Al-Si alloys, type 355, 356 or 357, the stress release phase is preferably carried out at a temperature of 80 to 250 ° C, more preferably 100 ° C to 200 ° C, for a time in the range of 3 to 10 hours.

Si el componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Cu, tipo 2014, 2618, 2024, la fase de liberación de esfuerzos se realiza preferiblemente a una temperatura de 80 a 200°C, más preferiblemente de 100°C a 180°C, If the component to be repaired is obtained from Al-Cu alloys, type 2014, 2618, 2024, the stress release phase is preferably carried out at a temperature of 80 to 200 ° C, more preferably from 100 ° C to 180 ° C,

15 fifteen

25 25

35 35

45 Four. Five

55 55

65 65

E12720582 E12720582

23-10-2015 10-23-2015

durante un tiempo en el rango de entre 3 y 20 horas. for a time in the range of 3 to 20 hours.

A continuación se exponen algunos ejemplos de las ventajas que se puede obtener con la aplicación solamente de tratamiento térmico de liberación de esfuerzos en piezas de prueba hechas de aleación de aluminio-silicio 357 reparadas por pulverización en frío usando polvo de aleación de aluminio-silicio 357 como material suministrado: The following are some examples of the advantages that can be obtained with the application only of stress release heat treatment in test pieces made of 357 aluminum-silicon alloy repaired by cold spraying using 357 aluminum-silicon alloy powder as supplied material:

Ejemplo 3a: Reparación de componentes acabados o semiacabados de aleación de aluminio-silicio 357 ya sometidos a tratamiento térmico completo de solubilización y precipitación (envejecimiento). Example 3a: Repair of finished or semi-finished components of 357 aluminum-silicon alloy already subjected to complete heat treatment of solubilization and precipitation (aging).

La resistencia mecánica de la aleación de aluminio-silicio 357 completamente tratada térmicamente, medida en piezas de prueba cilíndricas con un diámetro de 9,0 mm según ASTM B557, es de media 307 MPa. The mechanical strength of the fully heat-treated 357 aluminum-silicon alloy, measured on cylindrical test pieces with a diameter of 9.0 mm according to ASTM B557, is on average 307 MPa.

Para simular un defecto a reparar, la sección de trabajo de algunas piezas de prueba se maquinó de nuevo, creando una ranura circunferencial de una profundidad tal que redujese la zona resistente a 49% de la zona original. La resistencia mecánica media medida en estas piezas de prueba era 179 MPa. To simulate a defect to be repaired, the working section of some test pieces was reworked, creating a circumferential groove of a depth that reduced the resistant zone to 49% of the original zone. The average mechanical resistance measured in these test pieces was 179 MPa.

Las piezas de prueba con defecto simulado fueron reparadas depositando por pulverización en frío una capa de polvo de aleación de aluminio 357 de grosor suficiente para llenar completamente la ranura circunferencial. Después de quitar la capa excedente de la sección de trabajo de las piezas de prueba, con el fin de restablecer el diámetro original de 9,0 mm, la resistencia mecánica medida en las piezas de prueba reparadas era de media 226 MPa. Piezas de prueba análogas reparadas por pulverización en frío y sometidas, después de la reparación, a tratamiento térmico de liberación de esfuerzos a 125°C durante 7 horas presentaron una resistencia mecánica media de 245 MPa, con una mejora de aproximadamente 8% en comparación con los componentes que no se sometieron al tratamiento de liberación de esfuerzos. The test pieces with simulated defect were repaired by cold spraying a layer of 357 aluminum alloy powder of sufficient thickness to completely fill the circumferential groove. After removing the excess layer from the working section of the test pieces, in order to restore the original 9.0 mm diameter, the mechanical strength measured on the repaired test pieces was on average 226 MPa. Analogous test pieces repaired by cold spraying and subjected, after repair, to heat stress release treatment at 125 ° C for 7 hours showed an average mechanical resistance of 245 MPa, with an improvement of approximately 8% compared to components that did not undergo stress release treatment.

Ejemplo 3b: Reparación de componentes semiacabados o acabados de aleación de aluminio-silicio 357 ya sometidos a tratamiento térmico completo de solubilización y precipitación (envejecimiento). Example 3b: Repair of semi-finished or finished aluminum-silicon alloy 357 components already undergoing complete heat treatment of solubilization and precipitation (aging).

La resistencia mecánica de la aleación de aluminio-silicio 357 completamente tratada térmicamente, medida en piezas de prueba cilíndricas con un diámetro de 9,0 mm según ASTM B557, es de media 307 MPa. The mechanical strength of the fully heat-treated 357 aluminum-silicon alloy, measured on cylindrical test pieces with a diameter of 9.0 mm according to ASTM B557, is on average 307 MPa.

Para simular un defecto a reparar, la sección de trabajo de algunas piezas de prueba se maquinó de nuevo, creando una ranura circunferencial con una profundidad tal que redujese la zona resistente a 33% de la zona original. La resistencia mecánica media medida en estas piezas de prueba era 122 MPa. To simulate a defect to be repaired, the working section of some test pieces was reworked, creating a circumferential groove with a depth such that it reduced the resistant zone to 33% of the original zone. The average mechanical resistance measured in these test pieces was 122 MPa.

Las piezas de prueba con defecto simulado fueron reparadas depositando por pulverización en frío una capa de aleación de aluminio 357 con un grosor suficiente para llenar completamente la ranura circunferencial. Después de quitar la capa excedente de la sección de trabajo de las piezas de prueba, con el fin de restablecer el diámetro original de 9,0 mm, la resistencia mecánica medida en las piezas de prueba reparadas era de media 197 MPa. Después de la reparación por pulverización en frío, la realización del posterior tratamiento térmico de liberación de esfuerzos a 125°C durante 7 horas incrementó las características mecánicas de las piezas de prueba reparadas a valores medios de 263 MPa, con una mejora de 33% en comparación con los componentes que no se sometieron al tratamiento de liberación de esfuerzos. The test pieces with simulated defect were repaired by cold-depositing a layer of 357 aluminum alloy thick enough to completely fill the circumferential groove. After removing the excess layer from the working section of the test pieces, in order to restore the original 9.0 mm diameter, the mechanical strength measured on the repaired test pieces was on average 197 MPa. After cold spray repair, the subsequent heat-stress treatment at 125 ° C for 7 hours increased the mechanical characteristics of the test pieces repaired to average values of 263 MPa, with a 33% improvement in comparison with components that did not undergo stress release treatment.

El método de la invención tiene efectos especialmente positivos en los componentes reparados tanto en términos de la mejora de las propiedades mecánicas de la porción de material suministrado como en términos de la adhesión de la porción de material suministrado al sustrato. The method of the invention has especially positive effects on the repaired components both in terms of the improvement of the mechanical properties of the portion of material supplied and in terms of the adhesion of the portion of material supplied to the substrate.

En particular, con el método de la invención se reducen las tensiones internas en la porción de material suministrado y en la interfaz con el sustrato. Además, las fases de endurecimiento se precipitan, mejorando y estabilizando la estructura de la porción de material suministrado que así se hace lo más uniforme posible y similar a la del sustrato. Al mismo tiempo, el método promueve la interdifusión de elementos ligeros en la interfaz, mejorando en consecuencia la adhesión entre la porción de material suministrado y el sustrato. In particular, with the method of the invention the internal stresses in the portion of material supplied and in the interface with the substrate are reduced. In addition, the hardening phases precipitate, improving and stabilizing the structure of the portion of material supplied that is thus made as uniform as possible and similar to that of the substrate. At the same time, the method promotes the interdiffusion of light elements in the interface, thereby improving the adhesion between the portion of material supplied and the substrate.

En la condición en la que el componente a reparar tiene tolerancias dimensionales suficientemente amplias para permitir cualesquiera deformaciones introducidas por el tratamiento térmico completo, el método de la invención tiene el efecto especialmente deseable, desde el punto de vista mecánico y en términos del rendimiento, de hacer el comportamiento de la porción de material suministrado muy similar al del sustrato. De hecho, las tensiones debidas a las deformaciones dentro de la porción de material suministrado son anuladas completamente y el material precipita de nuevo sustancialmente en la fase de precipitación (envejecimiento), obteniendo así el beneficio máximo en términos de características mecánicas y adhesión entre las partes. In the condition in which the component to be repaired has sufficiently large dimensional tolerances to allow any deformations introduced by the complete heat treatment, the method of the invention has the especially desirable effect, from the mechanical point of view and in terms of performance, of make the behavior of the portion of material supplied very similar to that of the substrate. In fact, the stresses due to deformations within the portion of material supplied are completely canceled out and the material precipitates substantially again in the precipitation (aging) phase, thus obtaining the maximum benefit in terms of mechanical characteristics and adhesion between the parts. .

En cualquier caso, incluso cuando el componente a reparar tiene tolerancias dimensionales limitadas que no permiten deformaciones potenciales producidas por el tratamiento térmico, o porque ya ha sido tratado térmicamente antes de la reparación, el método de la invención produce un beneficio significativo. De hecho, el tratamiento térmico de liberación de esfuerzos se realiza a temperaturas y durante tiempos tales que favorezcan una In any case, even when the component to be repaired has limited dimensional tolerances that do not allow potential deformations caused by heat treatment, or because it has already been heat treated before repair, the method of the invention produces a significant benefit. In fact, heat stress release treatment is carried out at temperatures and during times that favor

E12720582 E12720582

23-10-2015 10-23-2015

especie de envejecimiento del material, pero que no produzca fenómenos de precipitación excesiva, que daría lugar a un deterioro inaceptable de las características del material base del sustrato. kind of aging of the material, but that does not produce phenomena of excessive precipitation, which would lead to an unacceptable deterioration of the characteristics of the base material of the substrate.

De hecho, con el tratamiento de la invención, se reducen las tensiones dentro de la porción de material suministrado 5 y se provoca una precipitación de las fases de endurecimiento en la misma, minimizando así las diferencias con respecto al material base del sustrato (o el componente a reparar). In fact, with the treatment of the invention, the stresses within the portion of material supplied 5 are reduced and precipitation of the hardening phases thereof is caused, thus minimizing differences with respect to the base material of the substrate (or the component to repair).

Se deberá indicar que, en base a los estudios previos realizados sobre deposición de aleaciones de aluminio por pulverización en frío, como los referidos en la patente US 2009/0148622, no parecería necesario llevar a la práctica It should be noted that, based on previous studies on the deposition of aluminum alloys by cold spraying, such as those referred to in US patent 2009/0148622, it would not seem necessary to put into practice

10 tratamientos térmicos después de la deposición para obtener las propiedades mecánicas requeridas. No obstante, el método propuesto en la presente invención proporciona una mejora indudable de las propiedades mecánicas de los componentes. 10 heat treatments after deposition to obtain the required mechanical properties. However, the method proposed in the present invention provides an undoubted improvement of the mechanical properties of the components.

La patente US 6.905.728 indica la realización, después de la reparación de componentes de turbina de presión alta US 6,905,728 indicates the realization, after the repair of high pressure turbine components

15 por pulverización en frío, de un proceso de sinterización en vacío, seguido de un proceso de presión isostática en caliente y luego tratamiento térmico. Es evidente que dicho tratamiento térmico tiene el principal objetivo de restablecer las propiedades del material después de la sinterización y los procesos de presión isostática en caliente más bien que el de mejorar las características del material depositado por pulverización en frío. 15 by cold spraying of a vacuum sintering process, followed by a hot isostatic pressure process and then heat treatment. It is evident that said heat treatment has the main objective of restoring the properties of the material after sintering and the hot isostatic pressure processes rather than improving the characteristics of the material deposited by cold spraying.

20 Por último, la publicación “Characterization of low pressure type cold spray aluminium coatings” de K. Ogawa, K. Ito, 20 Finally, the publication “Characterization of low pressure type cold spray aluminum coatings” by K. Ogawa, K. Ito,

K. Ichimura, Y. Ichikawa y T. Shoji, Sendai/J indica explícitamente el efecto beneficioso de un tratamiento de recocido a 270°C durante 9 horas en la ductilidad de la deposición de aluminio aplicada por pulverización en frío. Sin embargo, aunque este tratamiento térmico mejora la ductilidad del material, tiene el inconveniente de reducir drásticamente las propiedades mecánicas del sustrato y por lo tanto no puede ser usado convenientemente en la K. Ichimura, Y. Ichikawa and T. Shoji, Sendai / J explicitly indicates the beneficial effect of an annealing treatment at 270 ° C for 9 hours on the ductility of cold deposition aluminum deposition. However, although this heat treatment improves the ductility of the material, it has the disadvantage of drastically reducing the mechanical properties of the substrate and therefore cannot be conveniently used in the

25 práctica en el sector de interés tomando en consideración la presente invención. 25 practice in the sector of interest taking into account the present invention.

Claims (1)

REIVINDICACIONES 1. Un método para reparar un componente de aleación de aluminio endurecida por precipitación, incluyendo los pasos de: 1. A method to repair a precipitation hardened aluminum alloy component, including the steps of: 5 a) depositar por pulverización en frío sobre dicho componente a reparar una porción de material suministrado que tiene una composición idéntica a la de dicho componente a reparar, obteniendo así un componente parcialmente reparado; 5 a) depositing a portion of supplied material by cold spraying on said component to be repaired having a composition identical to that of said component to be repaired, thereby obtaining a partially repaired component; 10 b) someter dicho componente parcialmente reparado a un tratamiento térmico, obteniendo así un componente reparado, seleccionándose las condiciones para realizar dicho tratamiento térmico en función de la composición y de las tolerancias dimensionales de dicho componente, 10 b) subjecting said partially repaired component to a heat treatment, thereby obtaining a repaired component, selecting the conditions for performing said heat treatment based on the composition and dimensional tolerances of said component, caracterizado porque dicho paso b) de tratamiento térmico incluye: 15 c) un primer paso de solubilización seguido de enfriamiento en agua; y characterized in that said heat treatment step b) includes: 15 c) a first solubilization step followed by cooling in water; Y d) un segundo paso de precipitación, después del primer paso c). d) a second precipitation step, after the first step c).
20 2. El método según la reivindicación 1, donde, si dicho componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Si de tipo 355, 356 o 357, dicho primer paso de solubilización c) se realiza a una temperatura de 500°C a 580°C durante un tiempo en el rango de entre 6 y 20 horas, y dicho segundo paso de precipitación d) se realiza a una temperatura de 100°C a 300°C durante un tiempo en el rango de entre 3 y 12 horas. The method according to claim 1, wherein, if said component to be repaired is obtained from Al-Si alloys of type 355, 356 or 357, said first solubilization step c) is performed at a temperature of 500 ° C at 580 ° C for a time in the range of 6 to 20 hours, and said second precipitation step d) is performed at a temperature of 100 ° C to 300 ° C for a time in the range of 3 to 12 hours.
25 3. El método según la reivindicación 2, donde, si dicho componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Si de tipo 355, 356 o 357, dicho primer paso de solubilización c) se realiza a una temperatura de 530°C a 550°C durante un tiempo en el rango de entre 6 y 20 horas, y dicho segundo paso de precipitación d) se realiza a una temperatura de 150°C a 230°C durante un tiempo en el rango de entre 3 y 12 horas. The method according to claim 2, wherein, if said component to be repaired is obtained from Al-Si alloys of type 355, 356 or 357, said first solubilization step c) is performed at a temperature of 530 ° C at 550 ° C for a time in the range of 6 to 20 hours, and said second precipitation step d) is performed at a temperature of 150 ° C to 230 ° C for a time in the range of 3 to 12 hours.
30 4. El método según la reivindicación 1, donde, si dicho componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Si de tipo 2014, 2618 o 2024, dicho primer paso de solubilización c) se realiza a una temperatura de 400°C a 600°C durante un tiempo en el rango de entre 1 y 3 horas; dicho segundo paso de precipitación se realiza a una temperatura de 150°C a 250°C durante un tiempo en el rango de entre 8 y 20 horas. The method according to claim 1, wherein, if said component to be repaired is obtained from Al-Si alloys of type 2014, 2618 or 2024, said first solubilization step c) is carried out at a temperature of 400 ° C at 600 ° C for a time in the range of 1 to 3 hours; said second precipitation step is carried out at a temperature of 150 ° C to 250 ° C for a time in the range of between 8 and 20 hours.
35 5. El método según la reivindicación 4, donde, si dicho componente a reparar se obtiene a partir de aleaciones de Al-Si de tipo 2014, 2618 o 2024, dicho primer paso de solubilización c) se realiza a una temperatura de 460°C a 535°C durante un tiempo en el rango de entre 1 y 3 horas; dicho segundo paso de precipitación se realiza a una temperatura de 160°C a 200°C durante un tiempo en el rango de entre 8 y 20 horas. The method according to claim 4, wherein, if said component to be repaired is obtained from Al-Si alloys of type 2014, 2618 or 2024, said first solubilization step c) is carried out at a temperature of 460 ° C at 535 ° C for a time in the range of 1 to 3 hours; said second precipitation step is carried out at a temperature of 160 ° C to 200 ° C for a time in the range of between 8 and 20 hours.
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