Nel processo di saldatura dell'alluminio e delle sue leghe, si osservano una serie di difficoltà che hanno un impatto significativo sulla qualità e sulla resistenza del giunto saldato. Consideriamo più in dettaglio le caratteristiche del comportamento di questo metallo:
Nel processo di saldatura, sulla superficie del metallo si forma un composto con ossido, il cosiddetto film di ossido. Il punto di fusione di questo film è 2044°C, mentre l'alluminio stesso fonde a 660°C.
L'alluminio contiene idrogeno disciolto, che, quando il metallo si solidifica, inizia a fuoriuscire. Durante questo processo, sulla superficie della cucitura si formano pori e crepe. Il silicio è presente anche in alcune leghe di alluminio, il che porta alla formazione di cricche sulla superficie di saldatura durante il processo di raffreddamento.
L'alluminio fuso cristallizza dopo la saldatura, le sue goccioline sono ricoperte da un film di ossido sulla parte superiore, risultando in una saldatura disomogenea con pori, che ne riduce significativamente la tenuta e la resistenza. Pertanto, il processo di saldatura dell'alluminio viene eseguito al meglio in un ambiente con gas inerte, che consente di proteggere la zona di saldatura dall'influenza dell'aria atmosferica.
L'alluminio ha un'elevata conduttività termica, ma nella forma fusa non ha il tempo di rimuovere il calore nell'ambiente. La maggiore fluidità del metallo complica il processo di formazione della saldatura. Pertanto, durante il processo di saldatura si consiglia di utilizzare anche cuscinetti per la rimozione del calore.
Oltre a tutto quanto sopra, l'elevata conducibilità termica dell'alluminio richiede livelli di corrente più elevati per ottenere la temperatura dell'arco desiderata.
Una volta riscaldata, la billetta di alluminio aumenta significativamente di dimensioni e durante la cristallizzazione si verifica un forte restringimento del metallo, che influisce sulla qualità della saldatura e porta alla sua deformazione.
A causa della mancanza di dati sulla composizione della lega da cui sono realizzati i pezzi saldati, non è sempre possibile selezionare immediatamente la modalità e il metodo di saldatura corretti per la sua implementazione.
Metodi di saldatura
I seguenti metodi vengono utilizzati per la saldatura di strutture in alluminio e sue leghe:
- saldatura ad arco manuale (MMA) utilizzando elettrodi consumabili con un rivestimento speciale. Viene utilizzato principalmente a casa per unire pezzi che non sopportano carichi, senza requisiti speciali per la resistenza della giuntura;
- saldatura semiautomatica (MIG) in un ambiente con gas di protezione, in cui il materiale di riempimento sotto forma di filo viene alimentato nella zona di saldatura da un meccanismo speciale;
- saldatura ad arco di argon (TIG) utilizzando un elettrodo di tungsteno non consumabile in un ambiente gassoso. È il metodo più comune per unire l'alluminio e consente di ottenere una saldatura con un alto grado di resistenza.
Tutti questi metodi hanno lo scopo di eseguire il processo di saldatura dell'alluminio con distruzione e prevenire la formazione di un film di ossido.
Sicurezza
Il processo di saldatura dell'alluminio è responsabile e difficile, è necessario soddisfare una serie di condizioni affinché la saldatura sia di alta qualità, ma oltre a ciò è necessario osservare le precauzioni di sicurezza.
I suggerimenti chiave per la protezione includono:
- isolamento obbligatorio di tutti gli elementi del circuito elettrico;
- uso di dispositivi di protezione (guanti, mascherina, scarpe gommate);
- l'assenza di oggetti infiammabili nella stanza in cui verranno eseguiti i lavori di saldatura;
- ventilazione per prevenire l'avvelenamento da gas.
