Saldatura di Alluminio e Acciaio: Metodi Efficienti per il Processo GMAW e GTAW
L’alluminio può essere saldato con molti altri metalli utilizzando fissaggi adesivi o meccanici, ma sono necessarie tecniche speciali per saldarlo ad arco con metalli come l’acciaio. Quando metalli come acciaio, rame, magnesio o titanio vengono saldati direttamente con l’alluminio, si formano composti intermetallici molto fragili. Per evitare questa fragilità, sono state sviluppate alcune tecniche per isolare l’altro metallo dall’alluminio fuso durante il processo di saldatura ad arco. I due metodi più comuni per agevolare la saldatura ad arco di alluminio e acciaio sono gli inserti di transizione bimetallici e il rivestimento del materiale dissimile prima della saldatura.
Inserti di Transizione Bimetallici
I materiali di transizione bimetallici sono disponibili in commercio in combinazioni di alluminio con altri materiali come acciaio, acciaio inox e rame. Questi inserti sono sezioni di materiale composte da una parte di alluminio e un altro materiale già legato all’alluminio. I metodi utilizzati per legare questi materiali dissimili e formare la transizione bimetallica includono rotolamento, saldatura per esplosione, saldatura ad attrito, saldatura per scintillio o saldatura per pressione a caldo, non la saldatura ad arco.
La saldatura ad arco di questi inserti di transizione acciaio-alluminio può essere effettuata mediante i normali metodi di saldatura ad arco come GMAW (Gas Metal Arc Welding) o GTAW (Gas Tungsten Arc Welding). Un lato dell’inserto è saldato acciaio con acciaio e l’altro alluminio con alluminio. È importante evitare il surriscaldamento degli inserti durante la saldatura, poiché potrebbe causare la crescita di composti intermetallici fragili sull’interfaccia acciaio-alluminio dell’inserto di transizione. È consigliabile effettuare prima la saldatura alluminio con alluminio, fornendo un dissipatore di calore più grande quando viene effettuata la saldatura acciaio con acciaio, per prevenire il surriscaldamento dell’interfaccia acciaio-alluminio.
L’inserto di transizione bimetallico è un metodo popolare per unire alluminio e acciaio, utilizzato frequentemente per la produzione di collegamenti saldati di alta qualità in applicazioni strutturali. Applicazioni comuni includono il fissaggio di tughe di alluminio a ponti di acciaio nelle imbarcazioni, piastre di scambiatori di calore con tubi in alluminio e piastre in acciaio o acciaio inox, e la produzione di raccordi saldati ad arco tra tubazioni di alluminio e acciaio.
Rivestimento del Materiale Dissimile Prima della Saldatura
Per facilitare la saldatura ad arco tra alluminio e acciaio, è possibile applicare un rivestimento all’acciaio. Un metodo comune è rivestire l’acciaio con alluminio, ottenuto tramite rivestimento per immersione (alluminatura per immersione a caldo) o brasatura dell’alluminio sulla superficie dell’acciaio. Una volta rivestito, l’elemento in acciaio può essere saldato ad arco con l’elemento in alluminio, prestando attenzione a evitare che l’arco interferisca con l’acciaio.
Durante la saldatura, è necessario utilizzare una tecnica che indirizzi l’arco sull’elemento in alluminio, permettendo all’alluminio fuso del bagno di saldatura di scorrere sull’acciaio rivestito in alluminio. Un altro metodo di fusione dell’alluminio con l’acciaio prevede il rivestimento della superficie in acciaio con saldatura d’argento. Il raccordo viene poi saldato utilizzando un riempitivo in lega d’acciaio, assicurandosi di non bruciare lo strato di saldatura d’argento che funge da barriera.
Normalmente, questi metodi di fusione a rivestimento non sono affidabili per ottenere la piena forza meccanica e vengono usati principalmente a scopo di sigillatura. Tuttavia, queste tecniche sono utili in molte applicazioni dove la sigillatura e la protezione contro la corrosione sono necessarie.
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