Metodologie di restauro: le saldature
AREA I - ARTE TECNICO-SCIENTIFICA (ATS)
Cap. ATS-P02 - Saldature - Pag. ATS-P02.03
Gli argomenti trattati sono stati inseriti da Ing. Arch. Michele Cuzzoni nel 2012 - © Copyright 2007- 2024 - e sono desunti dalla documentazione indicata in Bibliografia a fondo pagina
Metallurgia della Saldatura
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
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.
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
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