Evaluación de la Influencia de la Soldadura en la Velocidad de Corrosión del 
Aluminio UNS A5083 de uso Naval, mediante Ensayos de Corrosión Acelerada 

 

Diana María Chauvin Alvear (1), Julián Peña Estrella (2) 

Facultad de Ingeniería Marítima y Ciencias del Mar (1) 

Facultad de Ingeniería Mecánica y Ciencias de la Producción (2) 

Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) 

Campus Gustavo Galindo, Km 30.5 vía Perimetral, Apartado 09-01-5863. Guayaquil-Ecuador 

dchauvin@espol.edu.ec (1), jpena@espol.edu.ec (2) 

 

 

Resumen 

 

Esta tesis de grado tiene como objetivo analizar y evaluar las propiedades corrosivas de los cascos de las 
embarcaciones navales de aluminio UNS A5086 y UNS A5083 construidas en astilleros ecuatorianos. En este caso, se 
ha decidido evaluar la interacción entre el metal, su junta soldada y la zona afectada por el calor. En el Capítulo I, se 
describirá técnicamente al material y se desarrollarán los conceptos teóricos fundamentales para comprender 
integralmente el estudio propuesto. Tanto la preparación de los cuerpos de prueba de cada zona del Sistema, como los 
ensayos potenciodinámicos se detallará en el Capítulo II. En el Capítulo III, se expondrán los resultados obtenidos en 
el ensayo experimental, mientras que teóricamente, se plantearán conceptos termodinámicos y cinéticos que 
permitirán predecir cuándo ocurrirá una reacción corrosiva en el metal y cuánto durará esta reacción. Finalmente, se 
formularán las debidas conclusiones y recomendaciones que sean aplicables en la Construcción Naval. 

 

Palabras Claves: Embarcaciones navales; Aluminio 5083; Corrosión; Ambiente marino; Celda electroquímica; 
Ensayo Potenciodinámico; Electrodo Ag/AgCl; junta soldada; ZAC; mpy. 

 

Abstract 

 

This thesis analyses and evaluates the corrosive properties of the hulls of marine vessels built with UNS A5086 and 
UNS A5083 aluminum alloys in Ecuadorian shipyards. In this case, it has been decided to evaluate the metal-welded 
joint-HAZ interaction. In Chapter I, the material is described technically and the fundamental theoretical concepts are 
developed in order to understand fully the proposed study. Both the preparation of test bodies in each area of the 
system, such as potentiodynamic tests will be detailed in Chapter II. In Chapter III, the results obtained in the 
experimental trial will be presented, while theoretically, thermodynamic and kinetic concepts will be exposed in order 
to predict when a corrosive reaction will occur and how will last. Finally, Shipbuilding related conclusions and 
recommendations will be formulated. 

 

Keywords: Naval vessels; Aluminum 5083; Corrosion, Marine environments; Electrochemical cell; Potentiodynamic 
test; electrode Ag/AgCl; welded joint; HAZ; mpy. 

 

 

1. Introducción 

 

El año 1987 representa el umbral del uso del 
aluminio en la construcción naval ecuatoriana. Tiene 
lugar en el Arsenal Naval, hoy conocido como 
ASTINAVE, en donde se construyeron cuatro 
Lanchas Guardacostas, distinguidas como Lanchas 
UTB. En la actualidad la construcción continúa, 
habiendo cerrado el año 2010 con cuatro lanchas 
rápidas de patrullaje de aluminio para la Corporación 
Aduanera Ecuatoriana. 

 

Como resultado del proceso constructivo en el que 
se emplea soldadura, en la estructura de las 
embarcaciones se distinguen tres zonas: el metal, la 
junta soldada, y la zona afectada por el calor. Las 
propiedades mecánicas, entre ellas la resistencia a la 
corrosión, de las tres zonas presentan diferencias que 
podrían ser significativas. 

 

Las pruebas de Resistencia a la Corrosión, 
representan la plataforma para la evaluar y controlar 
este fenómeno natural que está presente en muchas 
aplicaciones de la ingeniería. 

 

Un factor primordial para evaluar y controlar los 
fenómenos corrosivos es la determinación de la 
velocidad con que se corroen los metales, por lo tanto, 
el presente trabajo se enfoca en evaluar y determinar 
la velocidad de corrosión de la aleación de Aluminio 
UNS A5083, empleado en la Industria Naval para 
construir los cascos de embarcaciones, mediante 
pruebas de laboratorio que permitirán predecir el 


comportamiento real de esta aleación en agua salada 
artificial. 

 

Adicionalmente, este trabajo pretende servir como 
guía en el uso correcto y calibración del Potenciostato 
PAR 362 y el módulo de adquisición de datos DAQ 
National Instruments USB-6211 en la realización de 
experimentos potenciodinámicos con celdas 
electroquímicas. 

 

2. Propiedades de las aleaciones de 
aluminio UNS A5083 

 

Las aleaciones de uso naval son las que pertenecen 
al grupo 50XX. Su segundo componente más 
abundante es el Magnesio y son trabajadas en frío (no 
son termotratables). Son las que presentan la mejor 
combinación de resistencia estructural, resistencia a la 
corrosión y soldabilidad entre los tipos de aleación no 
termotratables. 

 

Tabla 1. Composición química de la aleación pura 
de aluminio 5083 

 

. 

 

Tabla 2. Propiedades Físicas de la Aleación de 
Aluminio 5083 

 

 

La TALAT, en el año 1994, publicó una 
comparación de las propiedades mecánicas de las 
aleaciones de aluminio.[1] En la Figura 1, se muestra 
la Resistencia a la corrosión – Resistencia a la fatiga 
como la más relevante para este trabajo. La 
resistencia a la corrosión es la capacidad de un metal 
para resistir ataques de otros metales más nobles y de 
compuestos químicos. La corrosión en sí, es un 
fenómeno electroquímico que ocurre espontáneamente 
en la naturaleza. 

 

 

Figura 1. Comparación de la resistencia a la 
corrosión entre aleaciones de aluminio 

 

3. Variaciones en la zona afectada por el 
calor y la junta soldada 

 

La Zona Afectada por el Calor es una fracción del 
metal base que no ha sido fundida, pero cuyas 
propiedades mecánicas han sido alteradas por el calor 
de la soldadura. 

 

Figura 2. Esquema de unión soldada 

 

Las aleaciones trabajadas en frío son afectadas por 
el calor de la soldadura. La resistencia en la unión es 
reducida a la del estado recocido, la reducción 
depende del proceso de soladura que se siga.[2] 

 

4. Comportamiento Corrosivo del 
Aluminio de Uso Naval 

 

El aluminio de uso naval en estudio, el AA5083, 
encuentra su aplicación más común el planchaje de 
cascos y las superestructuras. 

De los distintos tipos de corrosión existentes, la que 
más debe preocuparnos en esta aplicación es la 
Corrosión por Picadura. 

 

4.1 Corrosión del Aluminio en Junta 
Soldada 

 

Se debe diseñar la soldadura para que la relación para 
que el Cordón actúe siempre como cátodo y el Metal 
Base como ánodo. Esto se representa en la figura 3. 

 


 

 

 

 

Figura 3.- Esquema relación de corrosión 

 

5. Descripción del experimento 

 

El experimento consiste en determinar la velocidad 
de Corrosión del Aluminio UNS A5083 mediante la 
obtención de su Curva de Polarización mediante un 
escaneo potenciodinámico al metal como electrodo de 
trabajo de una celda electroquímica. 

 

5.1. Materiales, Equipo y metodología 

 

El material en estudio es la aleación de Aluminio 
de uso naval Al5083. Se ha empleado material del 
mismo lote para efectuar estos ensayos, es decir, una 
plancha de 12 mm de espesor y con dimensiones 6000 
x 1500 mm. 

 

La plancha fue soldada con un procedimiento MIG. 

 

 

Figura 4.- Fotografía del último pase 

 

Las probetas fueron cortadas para luego ser 
mecanizadas en el torno hasta obtener probetas 
cilíndricas con un área de 1cm2, posteriormente 
fueron pulidas y limpiadas. 

 

 

Figura 5. Zonificación de protesta 

 

 

 

Figura 6. Probetas cortadas y torneadas 

El electrodo de Ag/AgCl fue usado como electrodo 
de referencia. Se usaron dos contra-electrodos de 
acero inoxidables para completar la media celda. Una 
solución de agua salada artifical (NaCl al 3.5% + agua 
deionizada) fue utilizada como electrolito. 

 

Los equipos a utilizados fueron: 

- Potenciostato de escaneo Modelo 362 de 
Princestone Applied Research (PAR). 
- Módulo de adquisición de datos (DAQ) USB-
6211 de National Instruments (NI). 
- Un computador personal corriendo Windows XP 
32 bits y el software LabVIEW 8.6 de NI. 


 

 

 

Figura 7. Diagrama de conexión 

 

Las técnicas electroquímicas empleadas están 
basadas en la Norma ASTM G5–94 “Método estándar 
de referencia para mediciones potenciostáticas y 
potenciodinámicas de polarización directa”, en donde 
se establece que las muestras deben reposar hasta 
alcanzar estabilidad al menos durante 50 minutos, y la 
Norma ASTM G 102–89 “Práctica estándar para el 
cálculo de tasas de corrosión e información 
relacionada con mediciones electroquímicas”. 

 

5.2. Ensayo Cinético de Corrosión del 
Sistema 


 

Establecimos en la celda un potencial inicial de -
1000mV del Potencial de circuito abierto (Eoc) 
durante 50 minutos, luego de los cuales iniciamos un 
barrido de voltaje en un rango1 de -800mV a 800mV 
del Potencial de circuito abierto con un paso de 
1mV/seg, lo que nos da un tiempo total de barrido de 
1600 segundos. 

 

Figura 8. Ilustración celda electroquímica 

 

El potencial de polarización se aplica a la celda a 
través de los contraelectrodos. El voltímetro lee la 
potencial del electrodo de trabajo respecto2 al 
electrodo de referencia y el amperímetro lee la 
corriente (flujo de electrones) que pasa por el 
electrodo de trabajo. 

 

Una corriente negativa implica que el material está 
recibiendo electronos y por lo tanto es más catódico 
respecto al electrodo de referencia. Por el contrario, 
con corriente positiva, el material cede electrones y 
por lo tanto es anódico. 

 

En el momento en que el metal cede electrones, un 
átomo metálico migra al electrolito como ión metálico, 
dejando un espacio físico vacío en la superficie del 
metal, lo cual no es más que un deterioro del mismo, 
reorganizando eléctricamente la interfase, haciendo 
que su potencial se haga más negativo. 

 

5.3. Curvas de respuesta a polarización 

 

Los valores obtenidos se grafican en una curva 
“Potencial de polarización vs. Densidad de corriente”. 
El eje de la densidad de corriente suele ser logarítmico 
de base 10. 

 

El cálculo de la Velocidad de Corrosión por el 
método de las pendientes de Tafel, se basa en la 
extrapolación de la Zona Lineal en un diagrama 
experimental Potencial vs. Logaritmo de Corriente. 

 

Este método está basado en las Normas ASTM G3-
89; ASTM G5-94; ASTM G59-97; ASTM G102-89. 

En total se hicieron 3 experimentos por cada una de 
las zonas, que son la aleación de aluminio pura, ZAC, 
junta soldada. Aquí mostramos solo una de cada una. 

 

Las gráficas de las Curvas de Polarización se 
muestran a continuación: 

 

 

Figura 9. Aleación pura 

 

Datos del ensayo 

Rango Barrido: (-1.3 V, +0.2V) 

Tasa de Escaneo: 1mV/seg 

Corriente estable: -0.22mA 

Temperatura: 30°C 

Tiempo de Barrido: 1500 segundos 

Fecha: 23 de Diciembre de 2010 11:17 am 

 

 

Figura 10. Zona afectada por el calor 

 

Datos del ensayo 

Rango Barrido: (-1.6 V, +0.2V) 

Tasa de Escaneo: 1 mV/seg 

Corriente estable: -0.28 mA 

Temperatura: 30°C 

Tiempo de Barrido: 1500 segundos. 

Fecha: 21 de Enero de 2011 17:50 pm 

 

__________ 

1El rango de potencial de barrido depende del material y las condiciones propias del experimento. 

2En algunos textos se puede encontrar como versus (vs.) 

 

 

 


 

Figura 11. Junta Soldada 

 

Datos del ensayo 

Rango Barrido: (-1.2 V, +0.2V) 

Tasa de Escaneo: 1 mV/seg 

Corriente estable: -0.71 en 100µA 

Temperatura: 32°C 

Tiempo de Barrido: 1500 segundos. 

Fecha: 22 de Enero de 2011 Hora: 10:03 

 

6. Evaluación de los resultados 

 

De acuerdo a los resultados obtenidos en el proceso 
experimental, se han utilizado las siguientes técnicas 
para realizar la correspondiente evaluación de los 
resultados: la Técnica de Extrapolación de las 
Pendientes de Tafel y el Método de la Resistencia a la 
Polarización Lineal. Estas técnicas nos servirán para 
estimar la vida útil de cada una de las zonas. 

 

6.1 Pendientes de Tafel 

 

Las Pendientes de Tafel han sido obtenidas de las 
curvas Potencial vs. Logaritmo de la Corriente. A 
continuación se muestran las gráficas obtenidas para 
cada sistema evaluado. 

 

 

Figura 12. Curva de resultado con la técnica de las 
Pendientes de Tafel a una probeta de Metal base 

 

Tabla 3. Valores obtenidos de la extrapolación de las 
rectas de Tafel de una probeta de Metal base. 

 

log icorr 

-1,4789 

icorr (mA/cm2) 

0,0332 

Ecorr (V) 

-0,811 



 

 

 

 

 

 

Se obtuvieron curvas y datos similares en las 8 
probetas restantes. 

 

6.2 Técnica de la Resistencia a la 
Polarización Lineal 

 

Se ha aplicado un Sobrepotencial de 20 mV sobre y 
bajo el Potencial de Corrosión Ecorr. El valor de B se 
ha calculado con la ecuación: 

 

 


 

 

 

Este rango asegura que la relación entre voltaje de 
interfase y corriente de interfase sea lineal. 

 

 

Figura 13. Curva de resultado con la técnica Rpl a 
una probeta de Metal base 

 

Donde, la Resistencia a la Polarización, Rp es: 

 

Rp= .E/.i 

 

 

Rp = 

0,0251 

V/mA/cm2 

Rp= 

25,1 

Ohm/cm2 

ba = 

0,045 

 

bc = 

-0,576 

 

 

 

 

 



 

 

 

B= 

0,8444 

mV 

icorr = 

0,034 

mA 

E corr = 

-0,827 

V 



 


 


Se obtuvieron curvas similares en las 8 probetas 
restantes, que junto a los que se obtuvieron con la 
técnica de las pendientes de Tafel se sintetizaron en la 
Tabla 4 con valores promedios. 

 

Tabla 4. Resultados obtenidos para icorr 

 

 

6.3. Estimación de la Vida Útil de cada 
una de las Zonas del Sistema Evaluado 

 

La ecuación define la velocidad de corrosión 

 

 
.
icorrEWCR*
*129.0.

 

Según las Tablas V y XIII, el Aluminio UNS-
A5083 tiene una densidad de 2.66x103 Kg/m3 y un 
Peso Equivalente, EW, de 9,09. 

 

La velocidad de corrosión CR, representa la 
velocidad de corrosión que ha sufrido un material en 
unidad de masa con respecto a su superficie en el 
tiempo. 

 

Tabla 5. Valores de velocidad de corrosión 

 

 

 

7. Conclusiones 

 

De las tres zonas analizadas, la zona del Metal 
Base presenta una velocidad de corrosión más alta que 
otras dos zonas. La relación cátodo sobre ánodo, C/A, 
es menor que la unidad, esto garantiza que esta zona 
actúe como ánodo, y las otras dos como cátodo. 

 

Mientras mayor es el tiempo de estabilización del 
metal en la celda de trabajo, mejores resultados se 
obtienen; sin embargo, es notorio que la zona pasiva y 
transpasiva está plenamente definida, 
independientemente del tiempo de estabilización. 

 

Se comprueba que el método de la Curva de 
Polarización Potenciodinámica, es válido para 
obtener la icorr de un metal y obtener información 
sobre su comportamiento pasivo y transpasivo. 

 

La Técnica de la Resistencia a la Polarización 
Lineal resulta útil y fácil de emplear para determinar 
la icorr del metal y por tanto obtener rápidamente su 
velocidad de corrosión. 

 

La técnica de la Pendiente de Tafel y la técnica de 
la Resistencia a la Polarización Lineal, guardan una 
correlación muy buena, pues los resultados obtenidos 
con ambas técnicas mantienen un error promedio del 
2%. 

 

La corrosión es un fenómeno irreversible, y el 
ensayo de corrosión acelerada es una técnica 
destructiva que requiere una probeta para cada curva 
que se desee obtener. 

 

8. Referencias 

 

[1] TALAT – 5101 – 5102 – 5105 (1994). “Surface 
Characteristics of Aluminium and Aluminium 
Alloys”. 
[2] TALAT – 4202 (1994). “Design Aspects”, p. 5 
[3] DENNY A. JONES. “Principles and Prevention of 
Corrosion”, 1992. 
[4] T. HOWARD ROGERS. “The Marine Corrosion 
Handbook”. McGraw-Hill. Canadá. Pp. 3-41, 
1992, 1960. 
[5] J.R.GALVELE, G.S. DUFFÓ. Degradación de 
Materiales de Corrosión. Editado por Instituto 
Sábato, p.19:22, 2006. 
[6] ENRIQUE VERA LÓPEZ. Uso de Métodos 
Electroquímicos como Herramientas para 
Evaluar Parámetros de Interfase en Sistemas 
Heterogéneos Metal/Medio Acuoso. Universidad 
Pedagógica y Tecnológica de Colombia. 
[7] MAITE BAILE. Estudio de Corrosion del 
Aluminio. Capítulo 8. 
[8] TALAT – 5103 ( 1994 ) . “Corrosion Control of 
Aluminium - Forms of Corrosion and Prevention”, 
p.12, 2005. 
[9] J.R.GALVELE, G.S. DUFFÓ. Degradación de 
Materiales de Corrosión. Editado por Instituto 
Sábato, Capítulo 6, 2006. 


 

_ 

 

Ing. Julián Peña Estrella 

DIRECTOR DE TESIS 

DE GRADO