AREA I - ARTE TECNICO SCIENTIFICA (ATS)
Capitolo ATS.P02: "Metodologie di Restauro: Le Saldature" - Pagina 03

Gli argomenti di questa pagina sono stati inseriti da Ing. Michele Cuzzoni nel 2012, aggiornati il 21/04/2016, e sono desunti dalla Bibliografia riportata a fondo pagina.

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Metallurgia della Saldatura

 

 

INDICE:

 

 

Saldatura degli acciai

 

Generalità

La saldatura dei materiali metallici è un processo tecnologico che consiste nel fornire continuità meccanica e metallica a due o più lembi mediante fusione (e/o pressione) e successiva solidificazione.

Sorgenti di energia impiegate in saldatura, da sole o in coppia:

• Elettriche Arco

- Plasma

 

• Laser

- Scintillio

- Effetto Joule

- Fascio elettronico

 

• Meccaniche Urto

- Pressione

- Esplosione

 

• Chimiche

- Attrito

- Ultrasuoni

- Fiamma

- Reazioni esotermiche

 

INDICE

 

 

Tecniche di Saldatura

 

INDICE

 

 

Rappresentazione tridimensionale di un cordone di saldatura formato da una sorgente termica in movimento

 

 

 

 

v = velocità movimento sorgente (m/s)

W = potenza erogata (kJ/s) - Quantità di energia disponibile per unità di lunghezza

H = W/v (kJ/m) - Rapporto di diluizione

Rd = vol. metallo base fuso/vol. totale zona fusa

 

 

 

 

• Zona 1: La temperatura non supera i 600°C

• Zona 2: La temperatura è compresa fra 600°C ed Ac1

• Zona 3: La temperatura è compresa fra Ac1 ed Ac3

• Zona 4: La temperatura è compresa fra Ac3 e 1100°C circa

• Zona 5: La temperatura è compresa fra 1100 e 1500°C (fusione).

• Zona sotto cordone: nei vari punti del cordone, per velocità di raffreddamento decrescenti, si ottengono strutture martensitiche, bainitiche e ferriito-perlitiche.

 

 

 

INDICE

 

 

Influenza delle dimensioni del grano nel metallo base e nella zona di legame sulla struttura di solidificazione

 

 

 

Possibili difetti macroscopici in una saldatura testa-testa in ZF o in ZTA.

 

 

 

I principali problemi metallurgici della ZF sono:

• Protezione dall’ambiente del bagno metallico

• Condizioni di raffreddamento

 

I problemi relativi alla solidificazione sono principalmente tre:

• Formazione di strutture dendritiche

• Formazione di cavità di ritiro

• Inglobamento di particelle non metalliche (ossidi, scorie,…)

 

La composizione del metallo di apporto deve essere simile a quella del metallo base, con le seguenti modifiche:

• %C inferiore a quello del metallo base (p.e. 0.1% contro lo 0.2%)

• Mo quasi sempre presente perché aumenta di molto la resistenza del giunto senza intaccare la tenacità (0.15-0.75%)

• Ni generalmente più alto del metallo base, per le stesse ragioni del Mo

• Si, S, P e V ridotti al minimo

 

Lateralmente alla ZF si trova no due ZTA che possono subire, dopo una parziale oppure totale austenitizzazione, varie trasformazioni a seconda dell’apporto termico e della velocità di raffreddamento.

Per la saldabilità di un acciaio si può utilizzare come parametro il Carbonio equivalente CE:  Ceq = %C + %Mn/6 + (%Cr+%Mo+%V)/5 + (%Cu+%Ni)/15

• Ceq < 0.4% : non ci sono particolari problemi metallurgici

• 0.4< Ceq < 0.60 : si prescrive il preriscaldo dei lembi

• Ceq > 0.60% si prescrivono sia un pre che un postriscaldo

 

INDICE

 

Precipitazione di carburi in zona termicamente alterata

 

 

 

 

 

 

INDICE

 

 


Bibliografia


Bib-TS-010 - M. Cavallini, F.Iacoviello, Materiali Metallici, Francesco Ciolfi Editore, via E. DeNicola, Cassino

Bib-TS-011 - W. Nicodemi, Metallurgia, Masson, Milano

Bib-TS-012 - A. Cigada, Struttura e proprietà dei materiali metallici, Città Studi, Milano

Bib-TS-013 - Lucidi del corso di Metallurgia disponibili in formato pdf all’indirizzo http://www.metallurgia.unicas.it

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