Basi di a tecnica di saldatura
A saldatura hè l’unione di metalli di listessa cumpusizione o di cumpusizione simile sott’à l’effettu di u calore, cù o senza aghjunta di metallu di listessa cumpusizione o di cumpusizione simile. Per mezu di a saldatura, e parte sò cunnesse in modu indissolubile trà elle, di manera chì nasce una unità unica. Una bona saldatura presuppone una unione intima, chì si ottene solu s’è, in u locu di saldatura, si fonde ancu u materiale di basa (zona di saldatura).
Saldatura à arcu elettricu
Per e strutture d’acciaiu vene in prima linea in cunsiderazione a saldatura à arcu elettricu, in a quale u calore necessariu si ottene cù l’arcu elettricu. L’arcu si forma trà u pezzu di basa è a cosiddetta elettroda, chì in quellu mumentu fonde è dà u materiale addiziunale. A scelta curretta di u materiale addiziunale (elettroda) hà u più grande influssu nant’à e proprietà di a giunzione saldata. L’elettrodi si sceglienu secondu e resistenze caratteristiche di u materiale di basa chì si salda. A scelta di l’elettrodi, a definizione di e cundizioni di saldatura suppone cunniscenze prufessiunale, per quessa hè stata creata l’istituzione d’“ingegneri spezialisti in tecnica di saldatura” apposta furmati, u so compitu essendu, frà l’altru, di surveglià i travaglia di saldatura è di rinnuvà regularmente l’attestazioni di i saldatori.
Saldatura è tagliu à gasu
In a saldatura à gasu, u calore necessariu hè pruduttu da a combustione di u gasu, cusì chì u materiale di basa è quellu d’apportu ghjunghjenu à a fusione. Più impurtante hè u tagliu. U bruciatore di tagliu hà, in più di u tubu di calore chì funziuneghja cum’è in a saldatura, ancu un altru tubu di tagliu per l’ossigenu. L’acciaiu riscaldatu da a fiamma calda hè perforatu è soffiu cù un flussu d’ossigenu. U tagliu dà superfici lisce è precise, abbastanza per parechji impieghi di e strutture in acciaiu senza trasfurmazione supplementaria.
Saldabilità
Per a valutazione di i ghjunghjiti saldati ci vole à tene contu di u fattu chì, durante u prucessu di saldatura, a cumpusizione di u materiale d’apportu, è ancu di u materiale di basa, pò cambià assai. Hà dinù una grande impurtanza a mudificazione di a struttura – trà u cordone fusu è u materiale di basa micca mudificatu ci hè, secondu u gradu d’azzione termica, una zona di struttura varia è, di cunsiguenza, di varie qualità. À fiancu à u cordone si trova a zona in a quale u materiale di basa s’hè fusu (zona di fusione) è in a quale si face l’unione trà a zona di saldatura è u materiale di basa. A zona circundante di u materiale hè ancu assai riscaldata, bench’ella ùn sia più ghjunta quì a punta di fusione. In sta zona di surriscaldamentu si prisentanu cambiamenti maiò di struttura, di manera chì ella hè spessu decisiva per e qualità di tuttu u ghjunghjitu saldatu.
A fessurazione di a ghjunta significa a furmazione di crepe in a ghjunta, chì si pruducenu subitu dopu à a saldatura, ancu à alta temperatura, o forse solu durante u raffreddamentu in a zona di incandescenza turchina (circa 300oC). A fessurazione hè in larga misura una caratteristica di l’elettrodi; si presenta guasgi solu cù l’elettrodi rivestiti, ch’elli sò appuntu impurtanti per e strutture d’acciaiu. Perchè si forminu crepe, devenu esse realizate duie cundizioni, à dì tensioni elevate per via di u prucessu di saldatura o d’altri agenti esterni, è ancu un aumentu di a rigidità di u materiale.
In più di i cambiamenti metallurgichi in a cumpusizione è in a struttura di u materiale, sò impurtanti ancu i prucessi fisichi, chì sò ligati à e grande quantità di calore chì, in a saldatura, sò cundutte à u materiale è à e temperature alte raghjunte. U riscaldamentu ùn si face micca in modu uniforme, ma solu in zone strettamente limitate. A dilatazione termica ligata à u riscaldamentu hè impedita da a tensione interna di a zona riscaldata per via di u materiale micca riscaldatu. In più ci hè dinù una tensione esterna, postu chì i pezzi devenu esse strettamente serrati durante a saldatura; per quessa, durante u riscaldamentu appariscenu cumpattamenti plastichi. Durante u raffreddamentu, a saldatura è u so circondu si ritiranu u più forte (ritirata). Durante u raffreddamentu devenu apparisce tensioni furzate per via di l’allungamentu impeditu (tensioni di ritirata). Cù un preriscaldamentu di i pezzi da saldà à 200 oC sin’à 300 oC, u raffreddamentu pò esse assai rallintatu. Per via di a riduzzione di l’effettu di tempra si ottene una megliu furmazione di a struttura, l’indurimentu ferma più chjucu.
Esame di i materiali è di i travaglii di saldatura
Generale: Siccomu a qualità di i travagli di saldatura dipende da una seria di circustanze, è micca in l’ultimu locu da l’abilità è l’affidabilità di l’operatore specializatu, hè necessaria una vigilanza è una prova precise di tutti i travagli di saldatura. Trà e prove si mintuvanu quelle per stabilisce a capacità di saldatura di i materiali è di l’elettrodi, a paragunazione di e cundizioni di saldatura è di i prucedimenti di saldatura per un casu datu, e prove di campioni ecc.
Fig. 1 - Prova di piegamentu di a saldatura
Pruva di piegatura di a saldatura: Si tratta d’una prova di piegatura d’una trave simplice di sezzione rettangulare (fig. 1), nant’à a quale una scanalatura longitudinale, lavorata à mezu circulu in a fibra in trazione, hè risaldata di novu cù un solu stratu è ciò à temperatura ambiente. A saldatura provoca una forte riduzzione di a deformabilità, cusì chì e prove spessu si rompenu in modu cumpletamente fràgile è subitu. L’angulu di piegatura hè più grande per e piastre chjanche, è diminuisce cù u spessore di a piastra.
Tenacità à l’intagliu: In a prova di flessione di a ghjunta, appariscenu di regula prima crepe in a ghjunta, cusì chì si produce una frattura fragile. U materiale di basa deve esse capace di ripiglià u caricu chì apparisce di colpu in casu di spaccatura fragile di a ghjunta. Si deve esigene chì a crepa in a zona di saldatura ùn si sparghji prestu ancu attraversu u materiale di basa, ma ch’ella possa avanzà solu pianu pianu. U materiale di basa deve esse abbastanza tenace per assorbe stu caricu subitu, è sta capacità deve firmà in misura sufficiente ancu à basse temperature. A tenacità à l’intagliu, cum’è l’altre pruprietà meccaniche, dipende in grande misura da a temperatura à a quale si face a prova. À basse temperature, per esempiu sottu à 0 oC, pò falà à una parte di u valore à 20 oC. A pusizione di sta calata brusca hè impurtante per a valutazione d’un materiale. Per e strutture d’acciaiu saldate si richiede oghje un materiale di bona resistenza à l’invechjamentu, vale à dì una alta resistenza à l’intagliu à l’urti nantu à prove tirate à fretu.
Fig. 2 - Deformazione in casu di stati di tensione di tacca
Durezza: Fenomeni di durezza in a zona di saldatura anu una grande impurtanza. Hè impurtante cunnosce l’aumentu di a durezza, perchè a dilatazione à a rottura cala prestu cù l’aumentu di a durezza (fig. 3), mentre a resistenza à a trazione σB cresce guasgi in prupurzione à a durezza Brinell HB. Per l’acciai di custruzzione hè apprussimativamente σB = 0,36*HB. Un esempiu di a durezza di a saldatura principale d’angulu d’una trave I hè prisentatu in a fig. 4. In a zona di transizione ci sò, à distanze assai chjuche, grandi sfarenze di durezza. L’andatura di a durezza dipende da a struttura furmata. A linea σ-ε-l cambia di manera simile cù a durezza cum’è cù u statu di tensione di l’intaccu (fig. 2).
Fig. 3 - Durezza Brinell è allungamentu
Fig. 4 - Durezze in a zona di a saldatura in u collu d’una trave I saldata
Esame senza distruzzione di i giunti saldati finiti
Trasparenza – Quandu si face a trasparenza di picculi spessori, l’imagine radiugrafica pò esse resa visibile nant’à un solu schermu. Invece di i raggi X, si ponu aduprà i raggi gamma di materiali radioattivi. L’imagine radiugrafica permette di cunclude nant’à a qualità di a saldatura. Si ponu cusì rivelà scorie intruse o pori, listessu chè difetti di ligame è fessure, è in casu neanu caccià li.
Flussu magneticu – Si crea un campu magneticu in quella parte di l’acciaiu chì si prova è tandu i limaletti sparti si disponghenu secondu u campu. Da eventuali irregularità in u campu magneticu si ponu rilevà e crepe. U prucessu hè efficace sopratuttu per truvà crepe superficiali, ma hè relativamente pocu sensibile à l’inclusioni di scoria è à i pori, cum’è dinù à e crepe chì si trovanu in l’interno di placche più spesse.
Pruva ultrasonica – L’onde sonore ultracurte si riflettenu micca solu nantu à e superfici di cunfine, ma dinù nantu à e superfici di discontinuità in l’interno, cume per esempiu nantu à e fessure o e delaminazioni.