Volumen II - SAM

contenga al conjunto Al-Si / UMo / Al-Si. Antes de realizar el armado del sándwich fue necesario realizar
una limpieza superficial de las láminas a utilizar. La lámina de UMo se atacó con HNO3 al 70%, las láminas
de aleación Al-Si y las placas de Al-6061 se atacaron con NaOH a 70°C y neutralizadas con HNO3.
Con el objeto de verificar el punto de fusión de la aleación Al-Si se realizó un análisis térmico diferencial,
determinando las reacciones exotérmicas y endotérmicas del sistema estudiado. Para ello, se utilizó un
equipo de análisis térmico simultáneo, NETZSCH STA 409. A la muestra se le realizó un barrido desde
temperatura ambiente hasta 1400°C con una velocidad de 5°C/min en atmósfera de aire. El enfriamiento se
realizó en las mismas condiciones. El estudio de pegado del sistema UMo-AL6061 se realizó mediante 2
procedimientos. El primero consta de 2 etapas, las cuales son tratamiento TLPB y colaminación de
sándwich. El segundo procedimiento se realizó en una sola etapa, es decir, tratamiento TLPB y colaminación
simultáneamente. Finalmente, el seguimiento del comportamiento de las aleaciones de UMo durante los 2
procedimientos se realizó a través de análisis radiográfico utilizando una placa radiográfica con densidad de
película AGFA-D7 cuya sensibilidad es intermedia, aplicando 100 kV, 8 mA y una exposición de 8
segundos. Para la evaluación del pegado metalúrgico se utilizó la técnica de inspección ultrasónica por
inmersión, utilizando un transductor focalizado Panametrics Modelo V-316-SU de 20 MHz, mediante el cual
se realiza un barrido automático del conjunto sándwich, el que se encuentra sumergido en un estanque con
agua, el sistema es controlado por un Software que permite visualizar las señales ultrasónicas de las
aleaciones UMo en A, B, C-Scan, detectando las discontinuidades existentes en las interfases.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Como resultado principal del desarrollo de combustible monolítico, se logró obtener láminas de UMo con
espesor en el rango de 400-500 µm a través de laminación en caliente aplicando reducciones entre 80-96 %.,
las láminas mostradas en la figura 1, presentan una superficie limpia y sin rugosidad aparente. La técnica de
encapsulado utilizada para la fabricación de láminas de UMo dio muy buenos resultados, la incorporación de
óxido de itrio permitió efectivamente inhibir el pegado entre las muestras y el acero de bajo carbono. Estas
láminas debieron ser decapadas superficialmente con HNO3 para eliminar tanto el óxido de itrio como el
óxido de uranio superficial.
Para el estudio de recubrimiento de la lámina de UMo se ensamblaron los conjuntos con lámina de UMo
cubierta por 2 láminas de aleación Al-Si y este conjunto, a su vez, es cubierto con 2 tapas de la aleación Al-
6061, una de las cuales presenta una cavidad central donde se introduce el conjunto de láminas UMo-AlSi.
Con el objeto de mantener unidos estos materiales, en los conjuntos TL-01, TL-02, TL-03 y TL-04 se
colocaron 4 remaches en la periferia de la zona de la cavidad. El conjunto así ensamblado es soldado
mediante soldadura TIG sin aporte a través de todo su contorno. En la figura 1 se muestra el conjunto
armado y soldado y además, se muestra la ubicación de la lámina de UMo y las láminas de aleación Al-Si al
interior de la cavidad a través de imagen radiográfica.
Figura 1. Conjunto TL-02 ensamblado y soldado.
Con el objeto de verificar el punto de fusión de la aleación Al-Si se realizó un análisis térmico diferencial,
cuyo resultado se muestra en la figura 2. Se observa que la primera reacción endotérmica ocurre cerca de
582°C, que corresponde a la fusión de la aleación Al-Si. Además, se observa una segunda reacción
endotérmica que ocurre a 640°C, correspondiendo a la fusión del aluminio estructural Al-6061.
1325