Saldatura - Introduzione

Nota per il lettore

Questo argomento è pubblicato per saldatori esperti che hanno già esperienza pratica di saldatura dell'alluminio. Il lettore che non avesse questa esperienza dovrebbe studiare il Data Sheet di Alcan "Saldatura dell'alluminio ad arco con elettrodo rivestito TIG & MIG" o consultare gli specialisti in saldatura della Alcan per informazioni più complete.

Generale: saldatura dell'alluminio confrontata con saldatura dell'acciaio

A causa delle sue diverse proprietà fisiche e chimiche, l'alluminio si comporta in modo piuttosto differente dall'acciaio durante la saldatura.

Ad esempio, ogni volta che una superficie di alluminio nuova entra in contatto con l'ossigeno dell'aria o proveniente da altrove si ricopre immediatamente di una pellicola di ossido sottile, ma fortemente aderente. Il punto di fusione di questo ossido è sopra i 2000°C, che è ben al di sopra dell'intervallo di temperatura (630° - 660°C) in cui l'alluminio e le sue leghe fondono. Se si vuole ottenere una buona giuntura, questa pellicola di ossido dev'essere rimossa o almeno rotta durante la saldatura. Nella saldatura per fusione un fondente potrebbe essere utilizzato per rimuovere l'ossido (come nella saldatura a gas); nella saldatura ad arco con elettrodo rivestito questo si ottiene grazie all'azione combinata del gas inerte ionizzato e dell'elettrone fondente.

L'alluminio e le sue leghe fondono a temperature molto più basse dell'acciaio. A causa del suo elevato calore di fusione ed elevata conducibilità termica, tuttavia l'alluminio richiede quasi lo stesso apporto di calore dell'acciaio nella saldatura per fusione. In alcuni casi può persino portare ad una spaccatura della giuntura, ad una deformazione e a sollecitazioni residue. Ad ogni modo, le temperature raggiunte durante la saldatura e il coefficiente elastico sono più basse che per l'acciaio, cosa che in parte compensa questi effetti. Inoltre, con la saldatura ad arco con elettrodo rivestito c'è una maggior concentrazione di calore tale che il rischio di deformazione è minore che con la saldatura a gas. I punti di fusione sono bassi, quindi non c'è incandescenza o cambiamento di colore che indichino l'inizio della fusione, al contrario dell'acciaio.

Il bagno di fusione si solidifica rapidamente, quindi c'è il rischio che il gas venga intrappolato nel metallo e formi pori nel bagno di fusione. Il pericolo maggiore qui viene dall'idrogeno, che si forma dalla reazione tra il metallo e il vapore acqueo, ed è subito assorbito dal bagno di fusione. Il vapore condensato potrebbe provenire dall'ambiente umido, dal gas impuro, o da vernice e grasso che contaminano il cordone di saldatura o la zona della saldatura. La solubilità dell'idrogeno nel metallo liquido è circa un centinaio di volte maggiore che nel metallo solido, quindi grandi quantità di gas sono rilasciate quando il bagno di fusione della saldatura si solidifica.

Pulitura prima della saldatura

Per saldature efficaci, i margini da unire devono essere completamente puliti prima che la saldatura inizi. Tutto lo sporco e il materiale estraneo devono essere rimossi, e le superfici completamente sgrassate. Solventi disponibili in commercio potrebbero essere utilizzati per sgrassare: l'acetone per la sgrassatura preliminare e alcol denaturato per la zona della saldatura.

I solventi devono avere il tempo di evaporare prima che la saldatura cominci. Qualsiasi solvente rimasto evaporerebbe durante la saldatura, col rischio di formare porosità nella saldatura e gas velenosi nell'aria. In particolare, l'uso di solventi a base di cloro dovrebbe essere proibito, perché essi tendono a formare il gas velenoso fosgene durante la saldatura.

Dopo la sgrassatura, una pulizia meccanica entro i 20 mm della zona da saldare è una precauzione extra utile. Questa pulitura dovrebbe essere eseguita immediatamente prima che la saldatura inizi, usando un raschietto, una lima, lana d'acciaio, o una spazzola di fili d'acciaio inossidabile.

Per una saldatura a mano TIG ad alta qualità, i cordoni di saldatura dovrebbero essere trattati nello stesso modo prima che la saldatura cominci, in modo da ridurre il rischio di porosità.