A cura del prof. ing. Nicola SasanelliA cura del prof. ing. Nicola Sasanelli( a partire dal lavoro del prof. Ing. del Forno Fabio Simone)( a partire dal lavoro del prof. Ing. del Forno Fabio Simone)

Corso per operatori dell’autoriparazione

Tecnologia e Disegno – a.s. 2011-2012

Caratteristiche dellaCaratteristiche della saldaturasaldatura::• collegamento collegamento permanentepermanente di parti solide tra loro di parti solide tra loro• realizza la realizza la continuitàcontinuità del materiale del materiale (a differenza (a differenza

dell’incollatura)dell’incollatura)• generalmente si applica generalmente si applica fondendofondendo insieme i insieme i

lembi ravvicinati dei pezzi da congiungere. lembi ravvicinati dei pezzi da congiungere.

LeLe saldature sono tante… saldature sono tante…Denominazione italiana Denominazione AWS SiglaOssiacetilenica Oxyfuel Gas Welding OFW

Elettrodo rivestito Shielded Metal Arc Welding SMAW

Arco sommerso Submerged Arc Welding SAW

MIG/MAG Gas Metal Arc Welding GMAW

TIG Gas Tungsten Arc Welding GTAW

Saldatura a plasma Plasma Arc Welding PAW

Elettroscoria Electorslag Welding ESW

Elettrogas Electorgas Welding EGW

Saldatura laser Laser Beam Welding LBW

Saldatura a fascio elettronico Electron Beam Welding EBW

Saldatura a resistenza Resistance Welding RW

Saldatura per attrito Friction Stir Welding FSWAWS – American Welding Society (Welding = saldatura)

• Saldando bisogna Saldando bisogna proteggersiproteggersi dal calore, dalla corrente dal calore, dalla corrente elettrica, dai fumi, dalle radiazioni luminose.elettrica, dai fumi, dalle radiazioni luminose.

• Nella saldatura ossiacetilenica bastano degli Nella saldatura ossiacetilenica bastano degli occhialiocchiali con con minore grado di oscuramento, per le altre per evitare minore grado di oscuramento, per le altre per evitare gravi danni agli occhi è gravi danni agli occhi è OBBLIGATORIO usare maschereOBBLIGATORIO usare maschere scure o maschere ad oscuramento automatico che si scure o maschere ad oscuramento automatico che si scuriscono a seconda della luminosità che le colpisce.scuriscono a seconda della luminosità che le colpisce.

• E’ importante usare un buon E’ importante usare un buon apparato di aspirazioneapparato di aspirazione per per evitare di aspirare sostanze nocive o tossiche per la evitare di aspirare sostanze nocive o tossiche per la salute come polveri di cadmio, cromo, salute come polveri di cadmio, cromo, zinco, ramezinco, rame. . Questi ultimi due provocano la febbre del saldatore con Questi ultimi due provocano la febbre del saldatore con tosse e malessere.tosse e malessere.

• Mai saldare pezzi verniciatiMai saldare pezzi verniciati, , • È pericoloso saldare pezzi sgrassati con trielina.È pericoloso saldare pezzi sgrassati con trielina.• Corrente elettrica:Corrente elettrica: attenzione ai cavi ed ai contatti. attenzione ai cavi ed ai contatti.• Bruciature: Bruciature: usare guanti da saldatura, grembiuli e usare guanti da saldatura, grembiuli e

scarpe di cuoio.scarpe di cuoio.• Le Le bombole del gasbombole del gas: devono avere : devono avere valvole valvole

antiritornoantiritorno. . • In caso di In caso di fiammatefiammate: :

1.1. chiudere il rubinetto di acetilene sulla bombolachiudere il rubinetto di acetilene sulla bombola2.2. chiudere l’ossigeno chiudere l’ossigeno 3.3. infine spegnere il fuoco.infine spegnere il fuoco.

• Medioevo: si univano le Medioevo: si univano le parti in ferro riscaldandole parti in ferro riscaldandole (color bianco-giallo) e (color bianco-giallo) e martellandole fino a martellandole fino a renderle omogenee.renderle omogenee.

• 1901: saldatura ossiacetilenica, 1901: saldatura ossiacetilenica, • pochi anni dopo: saldatura ad arco, pochi anni dopo: saldatura ad arco, • ad elettrodo non protetto, ad elettrodo non protetto, • ad elettrodo rivestito.ad elettrodo rivestito.• 1925: saldatura a resistenza 1925: saldatura a resistenza

(per produzione in grande serie)(per produzione in grande serie)• 22aa Guerra Mondiale (USA): saldatura ad Guerra Mondiale (USA): saldatura ad arco sommerso, arco sommerso, • anni 50: MIG, MAG e TIGanni 50: MIG, MAG e TIG• anni 70: saldatura LASER anni 70: saldatura LASER

• per per fusionefusione localizzata del materiale di base, localizzata del materiale di base, • con o senza materiale d’apportocon o senza materiale d’apporto (la maggior parte (la maggior parte

delle saldature, tra cui ad arco con elettrodi fusibili delle saldature, tra cui ad arco con elettrodi fusibili MIG e MAG, ad aria libera o ad arco sommerso; TIG; MIG e MAG, ad aria libera o ad arco sommerso; TIG; al plasma; ossiacetilenica; saldatura laser).al plasma; ossiacetilenica; saldatura laser).

• per per resistenzaresistenza, , (pressione e passaggio di corrente (pressione e passaggio di corrente elettrica, che riscalda la zona da saldare ad es: a punti)elettrica, che riscalda la zona da saldare ad es: a punti)

• per per pressionepressione: forza che produce una : forza che produce una deformazione plastica localizzata. deformazione plastica localizzata.

MIG

Attenzione: la BrasaturaAttenzione: la Brasatura

• Saldatura di parti metalliche Saldatura di parti metalliche • Impiego di un Impiego di un materiale d’apporto fusomateriale d’apporto fuso, con , con

temperatura di fusione molto più bassa di temperatura di fusione molto più bassa di quella dei materiali di basequella dei materiali di base

• i materiali di base non fondono.i materiali di base non fondono.

Brasatura con lega di Rame (Cu) e fosforo (P) applicata a tubi di rame

• la saldatura più diffusa al mondo (bassi costi, la saldatura più diffusa al mondo (bassi costi, semplicità, può essere usata anche all’aperto).semplicità, può essere usata anche all’aperto).

• Elettrodo rivestito collegato con una pinza alla Elettrodo rivestito collegato con una pinza alla macchina elettrica, l’altra pinza collegata al pezzo.macchina elettrica, l’altra pinza collegata al pezzo.

1.1. l’elettrodo l’elettrodo scoccascocca l’arco che fa fondere il tutto, l’arco che fa fondere il tutto, 2.2. toccatocca il metallo, il metallo, 3.3. scoccascocca l’arco che fa fondere il tutto, l’arco che fa fondere il tutto, 4.4. si fa si fa muoveremuovere il bagno di saldatura nella direzione il bagno di saldatura nella direzione

voluta. voluta. 5.5. con un con un martellomartello si staccano le scorie che si sono si staccano le scorie che si sono

formate sopra la striscia di saldatura solidificata.formate sopra la striscia di saldatura solidificata. Vari tipi di elettrodi (cellulosici, acidi, al rutilo, ossidanti e basici).Vari tipi di elettrodi (cellulosici, acidi, al rutilo, ossidanti e basici).

Ad elettrodo rivestitoAd elettrodo rivestito

• usa un usa un cannellocannello che produce la fiamma che produce la fiamma • combustione dell’ossigeno puro con l’acetilene combustione dell’ossigeno puro con l’acetilene • di solito si usa materiale d’apporto (bacchetta).di solito si usa materiale d’apporto (bacchetta).• Attenzione alle bomboleAttenzione alle bombole (valvole antiritorno e spesso da (valvole antiritorno e spesso da

tenere in altre stanze), tenere in altre stanze), • gli gli occhialiocchiali: possono essere : possono essere meno scurimeno scuri rispetto a quelli rispetto a quelli

usati nella saldatura ad arco. usati nella saldatura ad arco. • Si usa Si usa dove non si può usare l’elettricitàdove non si può usare l’elettricità, , • si saldano anche acciai al carbonio e ghisesi saldano anche acciai al carbonio e ghise

• MIGMIG (Metal-arc inert gas)(Metal-arc inert gas) e e MAGMAG (Metal-arc active gas) (Metal-arc active gas) • saldatura a filo continuo relativamente saldatura a filo continuo relativamente

economico (ma meno di quella ad elettrodo).economico (ma meno di quella ad elettrodo).• Vantaggi: nessuna scoria e possibilità di saldatura Vantaggi: nessuna scoria e possibilità di saldatura

non in piano. non in piano.

• I gas di protezione escono assieme al filo e I gas di protezione escono assieme al filo e possono essere inerti (non reagiscono - MIG) o possono essere inerti (non reagiscono - MIG) o attivi (MAG).attivi (MAG).

• Difetti probabili: cricche a caldo e penetrazione Difetti probabili: cricche a caldo e penetrazione eccessiva, è consigliata solo in officina (il vento eccessiva, è consigliata solo in officina (il vento può spostare il gas di protezione)può spostare il gas di protezione)

• TIG = tungsten inert gasTIG = tungsten inert gas• saldatura ad arco con elettrodo in tungsteno (W) saldatura ad arco con elettrodo in tungsteno (W) • Il W non fonde Il W non fonde • L’arco è protetto da gas inerte, L’arco è protetto da gas inerte, • Può essere con o senza metallo d’apporto. Può essere con o senza metallo d’apporto. • piccoli spessori di metallo, piccoli spessori di metallo, • produzione di tubi saldati partendo dalleproduzione di tubi saldati partendo dalle lastre di metallo. lastre di metallo.

Schema di saldatura TIG (fonte: European Aluminum Association)

TIGTIG

• molto saldabilimolto saldabili: : • acciai inossidabili austenitici, acciai inossidabili austenitici, • acciai al carbonio (non troppo alto) acciai al carbonio (non troppo alto) • acciai basso legati al Mn. acciai basso legati al Mn.

• NO ghise, eccetto ghisa sferoidale (con NO ghise, eccetto ghisa sferoidale (con notevoli precauzioni).notevoli precauzioni).

• Materiali non ferrosi:Materiali non ferrosi:• leghe di Nichel, leghe di Nichel, • il piombo, il piombo, • l’alluminio, l’alluminio, • il titanio e le sue leghe,il titanio e le sue leghe,• il rame.il rame.

Al

Ni

CuPb

Ti

Non saldare i metalli refrattari: Non saldare i metalli refrattari: alta temperatura di fusionealta temperatura di fusione

• Inclusioni di tungsteno (nella TIG)Inclusioni di tungsteno (nella TIG)• Inclusioni di scoria Inclusioni di scoria (minore resistenza nel giunto saldato)(minore resistenza nel giunto saldato)• Cricche a caldo longitudinali Cricche a caldo longitudinali

(si evitano tenendo puliti i lembi prima di saldare)(si evitano tenendo puliti i lembi prima di saldare)• Cricche a caldo trasversali Cricche a caldo trasversali

(presenza di idrogeno o tensioni residue)(presenza di idrogeno o tensioni residue)

SALDATURA LASERSALDATURA LASER