Filo per saldatura in alluminio: una rapida panoramica
Il filo per saldatura in alluminio è il metallo d'apporto utilizzato per unire i componenti in alluminio nella saldatura MIG e TIG, formulato specificamente per tenere conto dell'elevata conduttività termica dell'alluminio, del basso punto di fusione e dello strato di ossido superficiale persistente. La scelta del filo giusto non è una decisione singola ma una combinazione di fattori (famiglia di leghe, forma del filo, diametro e processo di saldatura) che insieme determinano le prestazioni di una saldatura sia immediatamente che nel corso della sua durata.
Le sezioni seguenti analizzano ciascuno di questi punti decisionali, dalla classificazione generale delle leghe fino alla scelta specifica tra i due fili più comunemente forniti, ER4043 ed ER5356.
Il filo d'apporto in alluminio è classificato in serie di leghe in base al suo elemento di lega primario e ciascuna serie apporta un insieme distinto di proprietà meccaniche e chimiche alla saldatura finita:
| Serie | Elemento legante primario | Caratteristica generale |
|---|---|---|
| 1xxx | Alluminio puro (99%) | Bassa resistenza, eccellente resistenza alla corrosione |
| 4xxx | Silicio | Buona fluidità, forte resistenza alle crepe |
| 5xxx | Magnesio | Maggiore resistenza, buona resistenza alla corrosione |
L'abbinamento della lega di riempimento con la chimica del metallo di base è più importante nella saldatura dell'alluminio che in molti altri metalli, poiché un accoppiamento incompatibile può produrre una saldatura soggetta a fessurazioni o con proprietà meccaniche notevolmente più deboli di quanto suggerirebbero il metallo di base o il solo riempitivo.
Tipi di filo per saldatura in alluminio
Oltre alla chimica delle leghe, il filo per saldatura in alluminio è classificato anche in base alla sua forma fisica, che è direttamente collegata al processo di saldatura con cui viene utilizzato:
- Filo MIG in bobina — filo continuo avvolto su bobine, alimentato dalla macchina a velocità costante tramite una pistola di saldatura MIG.
- Bacchetta TIG a taglio dritto — spezzoni di bacchetta pretagliati, inseriti manualmente nel bagno di saldatura durante la saldatura TIG.
- Bobine con avvolgimento a strati e bobine con avvolgimento casuale — le bobine avvolte a strati avanzano in modo più uniforme ad alta velocità, rendendole preferibili per operazioni di saldatura MIG automatizzate o ad alto volume.
Selezione del filo d'apporto in alluminio e del metallo d'apporto
La selezione del metallo d'apporto corretto è un processo strutturato piuttosto che una singola ricerca e generalmente segue questa sequenza:
Identificare la lega metallica di base dalla certificazione dello stabilimento, dalla scheda tecnica o dalla documentazione del fornitore: questo è l'input più importante per la decisione.
Consultare la tabella di compatibilità dei metalli d'apporto pubblicato da un produttore di fili di apporto, che associa le comuni combinazioni di leghe di base alle scelte di materiale di apporto consigliate.
Requisiti di resistenza al peso, resistenza alla corrosione e finitura rispetto alle opzioni compatibili identificate, poiché più di una scelta di riempitivo è spesso tecnicamente fattibile.
Confermare la forma e il diametro del filo abbinare il processo di saldatura (bobina MIG rispetto all'asta TIG) e lo spessore del materiale di base.
Filo per saldatura in alluminio MIG
La saldatura MIG (GMAW) dell'alluminio presenta requisiti specifici in termini di attrezzature che non si applicano alla saldatura MIG dell'acciaio, soprattutto perché il filo di alluminio è morbido e incline a deformarsi sotto la stessa pressione di alimentazione che funziona bene per l'acciaio. Una saldatura MIG affidabile dell’alluminio dipende da:
- Rulli di trasmissione con scanalatura a U al posto dei rulli con scanalatura a V utilizzati per l'acciaio, che afferrano il filo di alluminio senza schiacciarlo o deformarlo.
- Un rivestimento per pistola rivestito in teflon o nylon , poiché il filo di alluminio tende a deteriorarsi all'interno di una configurazione standard con rivestimento in acciaio progettata per filo di acciaio.
- Modalità di trasferimento a spruzzo o pulsato , che generalmente produce risultati migliori sull'alluminio rispetto al trasferimento per cortocircuito comunemente utilizzato per l'acciaio.
Bacchetta per saldatura TIG in alluminio
La saldatura TIG (GTAW) utilizza un'asta diritta alimentata manualmente anziché un filo avvolto in bobina e richiede alimentazione CA (corrente alternata) anziché quella CC tipicamente utilizzata per la saldatura TIG dell'acciaio. Il ciclo di pulizia della forma d'onda CA rompe attivamente lo strato di ossido di alluminio durante la saldatura, il che è essenziale poiché lo strato di ossido si scioglie a una temperatura molto più elevata rispetto all'alluminio sottostante e altrimenti impedirebbe una corretta fusione. La selezione del diametro dell'asta per il lavoro TIG dovrebbe seguire da vicino lo spessore del metallo di base e l'intervallo di amperaggio della macchina: l'asta sovradimensionata raffredda il bagno di saldatura, mentre l'asta sottodimensionata si surriscalda e può bruciare nuovamente nell'elettrodo di tungsteno se non alimentata con attenzione.
ER4043 vs. ER5356: scelta tra i due cavi più comuni
Queste due leghe coprono la maggior parte dei lavori generali di saldatura dell'alluminio e la comprensione dei loro compromessi risolve la maggior parte delle domande quotidiane sulla selezione del riempitivo:
| Proprietà | ER4043 | ER5356 |
|---|---|---|
| Base in lega | Alluminio-silicio | Alluminio-magnesio |
| Fluidità del bagno di saldatura | Eccellente, facile da controllare | Pozzanghera buona, leggermente più rigida |
| Resistenza alla trazione | Più in basso | Più in alto |
| Resistenza alla corrosione (marina) | Giusto | Bene |
| Abbinamento colori anodizzato | Tinta scarsa, grigiastra | Partita migliore |
| Utilizzo tipico | Fabbricazione generale, riparazione di alluminio pressofuso | Lavori strutturali, marini, ad alta resistenza |
Come punto di partenza generale: utilizzare ER4043 per lavorazioni generiche di fabbricazione e fusione di alluminio e passare a ER5356 ogni volta che l'applicazione comporta carichi strutturali, esposizione all'acqua marina/salata o un metallo base della famiglia di leghe 5xxx.
Materiali e applicazioni per la saldatura dell'alluminio per settore
Trasporti
Carrozzerie di rimorchi e camion, vagoni ferroviari, componenti strutturali automobilistici
Marino
Scafi di barche, banchine e fabbricazione strutturale marina
Architettonico e strutturale
Ringhiere, intelaiature e fabbricazione generale di costruzioni in alluminio
Fabbricazione e riparazione generali
Carpenteria metallica personalizzata, riparazione di alluminio pressofuso, involucri
In tutte queste applicazioni, la logica di selezione sottostante rimane coerente: abbinare la lega di riempimento al metallo di base, scegliere la forma del filo in base al processo e dimensionare il filo in base allo spessore del materiale, anche se la lega specifica e il diametro scelti varieranno in base ai requisiti tipici di resistenza, corrosione e finitura del settore.
Meta titolo: Filo per saldatura in alluminio: leghe, tipi e selezione del metallo d'apporto Meta descrizione: Impara come scegliere il filo per saldatura in alluminio, confronta ER4043 ed ER5356 e trova il metallo d'apporto giusto per la saldatura dell'alluminio MIG e TIG.
