I saldatori possono utilizzare più metodi e tecniche praticamente per le stesse procedure di saldatura. Possono optare per la saldatura a gas inerte (MIG), la saldatura ad arco con gas metallico (GMAW), o la saldatura ad arco con anima di metallo. Per le saldature di testa e di raccordo non posizionate, tuttavia, la migliore tecnica di saldatura è probabilmente la saldatura ad arco a spruzzo in quanto aumenta l’efficienza del saldatore.
Cos’è la saldatura ad arco a spruzzo?
La saldatura ad arco a spruzzo è uno dei processi utilizzati per trasferire il metallo dall’elettrodo o dal filo alla saldatura. Minuscole goccioline di metallo fuso viaggiano attraverso l’arco e sul metallo di base o sul giunto in lavorazione.
Il trasferimento a spruzzo è ideale per l’uso su metalli più spessi per giunti di testa o di raccordo. Non è adatto per lavori di saldatura posizionati in quanto le gocce di metallo volanti e la gravità non creano una situazione ideale per il saldatore o il lavoro di saldatura.
La saldatura ad arco a spruzzo è tecnicamente uno spruzzo di metallo fuso trasferito sull’arco, simile all’acqua che esce da un tubo da giardino con un’apertura limitata. La saldatura ad arco a spruzzo riduce gli schizzi di saldatura e produce una saldatura con livelli di finezza più alti.
Processo
Il metodo comporta alti livelli di amperaggio e tensione. Il filo, quando viene avvicinato al metallo di base, produce una corrente prima che tocchi il metallo. La corrente riscalda il filo molto rapidamente e lo fonde. Il metallo fuso viaggia sopra l’arco generato sotto forma di minuscole goccioline, dando il nome di saldatura ad arco a spruzzo.
La saldatura ad arco a spruzzo può produrre alti tassi di deposito di metallo quando viene fornita la combinazione ideale del gas di protezione, del metallo e del diametro del filo, così come la distanza tra il contatto e la punta. Data la combinazione perfetta di tutto, il processo può produrre correnti di transizione molto alte. Il processo è anche chiamato spray assiale.
I livelli di corrente utilizzati in questo processo devono essere superiori alla corrente di transizione. Solo allora il metallo si trasferirà sotto forma di goccioline e non solo di fusione. Il processo richiede l’uso di alti livelli di corrente con livelli di tensione sufficienti a garantire una saldatura senza schizzi.
Svantaggi
La saldatura ad arco a spruzzo è un processo molto efficiente. Alcuni dei vantaggi significativi offerti da questo processo includono:
- Alti tassi di deposito di metallo
- Buona fusione e penetrazione del metallo
- Eccellente aspetto del cordone di saldatura
- Possibilità di utilizzare fili di elettrodo di diametro maggiore
- Molto poca generazione di spruzzi
Nonostante la presenza di tali vantaggi, il metodo di trasferimento dell’arco a spruzzo ha dei limiti sostanziali.
Limitazioni
Le limitazioni del trasferimento spray-arc includono, ma non sono limitate a:
- È adatto solo per l’uso su materiali spessi (circa 1/8 in. (3 mm) e più spessi)
- È limitato alle posizioni di saldatura d’angolo piane e orizzontali
- Non ha capacità di radice aperta
Il grande bagno di saldatura creato con questa tecnica limita il numero di posizioni e i tipi di giunti su cui può essere usato. Non è adatto a fogli di metallo più sottili perché utilizza alti livelli di calore e può bruciare rapidamente lo strato. Alcune delle limitazioni di questo processo possono essere gestite utilizzando invece la tecnica di trasferimento spray a impulsi.
Che cos’è il trasferimento spray a impulsi?
Nel trasferimento spray a impulsi, i livelli di corrente vengono rilasciati in brevi impulsi o intervalli. L’utilizzo di brevi impulsi invece di un’erogazione di corrente continua rende il bagno di saldatura più gestibile, aumentando ulteriormente l’efficienza del processo. Consente inoltre di utilizzare la tecnica di trasferimento spray nelle saldature in più posizioni rispetto al semplice trasferimento spray.
Questo processo utilizza correnti di fondo inferiori, il che riduce la quantità di calore prodotta. È ideale per operazioni su metalli più spessi che richiedono un apporto di calore controllato e non hanno bisogno di un’alta velocità di spostamento o di correnti di transizione.
Altre ai vantaggi che offre già il metodo di trasferimento a spruzzo, la tecnica a impulsi ne offre alcuni altri.
- Migliore controllo del bagno di saldatura
- Riduzione dell’apporto di calore
- Saldatura più gestibile
- Riduzione ulteriore degli spruzzi
- Saldatura più liscia e migliori cordoni di saldatura
Con il giusto gas di protezione e i giusti metalli di apporto, il trasferimento spray a impulsi può essere usato anche per saldature posizionate. Il giusto gas di protezione è fondamentale nella produzione di saldature di qualità.
Come selezionare il giusto gas di protezione
Vari fattori possono influenzare la scelta del gas di protezione.
- Tasso ed efficienza del deposito di metallo d’apporto
- Controllo degli spruzzi
- Profilo del cordone
- Pulizia post saldatura
- Penetrazione del cordone
- Posizioni di saldatura
- Tassi di generazione dei fumi di saldatura
- Tecniche del processo di saldatura
La combinazione di gas di protezione che sceglierai dipenderà dal filo metallico o dall’elettrodo che userai per la saldatura. Come regola generale, però, tutte le combinazioni di gas di protezione per la saldatura ad arco spray usano alti livelli di argon. Come minimo, la miscela deve contenere un minimo di 80% di gas argon.
Il gas di protezione influenza direttamente i tassi di reattività dei metalli. Un gas con una maggiore reattività può aumentare significativamente la fluidità del bagno di saldatura. La velocità con cui la pozza di saldatura aumenta può essere troppo alta da controllare, il che potrebbe risultare in una situazione disastrosa.
La saldatura dell’acciaio al carbonio richiede una combinazione di argon e CO2. Tuttavia, qualsiasi cosa al di sopra del 15% di CO2 può diminuire la corrente di transizione e i tassi di deposito del metallo. A livelli di deposito così bassi, il processo si trasforma in un metodo di trasferimento globulare e perde la sua efficienza.
Importanza del gas di protezione
Il gas di protezione agisce come una barriera protettiva tra l’arco e l’atmosfera. I gas presenti nell’aria, principalmente ossigeno e azoto, possono reagire con il metallo fuso e produrre fumi nocivi e cattive saldature. Oltre a rovinare la saldatura, un gas di protezione inefficiente può anche causare altri problemi.
Porosità
La porosità si riferisce alla contaminazione all’interno del metallo saldato. È il risultato del gas intrappolato nel metallo, che poi forma dei buchi rotondi o allungati all’interno della saldatura. Tale situazione si verifica a causa dell’assenza di un gas di protezione o della sua inefficacia.
La saldatura di vecchi pezzi di metallo richiede una cura supplementare prima della saldatura. Metalli vecchi e arrugginiti possono anche produrre saldature porose. Prima di iniziare la saldatura, preparate e pulite adeguatamente la superficie.
Una saldatura porosa può a volte essere accettata se il livello di porosità è troppo basso, e i requisiti industriali non sono troppo severi. La porosità è comunque un difetto grave e, se trovata, può essere la causa del rifiuto.
Basso tasso di deposizione del metallo
La scelta del gas di protezione influenza direttamente la stabilità dell’arco e l’efficienza della produzione nelle procedure di saldatura. Per la saldatura ad arco spray, in particolare, una combinazione con alti livelli di argon è la migliore. L’argon agisce come l’ultima barriera protettiva tra i metalli e l’atmosfera. Poiché la scelta del gas di protezione influenza direttamente anche la velocità di avanzamento del filo, il gas sbagliato può interrompere l’intera procedura.
Il gas di protezione svolge anche altre funzioni oltre a garantire una saldatura senza problemi.
- Formazione del plasma dell’arco
- Stabilizzazione dell’arco sulla superficie del metallo
- Garantisce anche il trasferimento ininterrotto delle gocce di metallo dal filo al bagno di metallo.
Domande correlate
Cos’è la saldatura ad arco corto? In questo metodo, la saldatura o il filo di metallo d’apporto viene letteralmente cortocircuitato in fusione. Questa tecnica è usata per unire saldature più corte in lamiere più sottili. Il calore generato dal cortocircuito di breve durata è sufficiente a fondere lo strato sottile per formare una saldatura.
La saldatura ad arco corto o a corto circuito è utile se stai cercando di unire materiali sottili in qualsiasi posizione e quasi tutti i tipi di giunti. Il metallo viene trasferito dal filo alla base durante ogni corto circuito o quando entrambi entrano in contatto.
Quale gas si usa per il trasferimento a spruzzo?
Una combinazione di gas schermo con alti livelli di argon è ideale per il metodo di trasferimento a spruzzo. Tuttavia, per l’acciaio al carbonio, una combinazione di argon e anidride carbonica si dimostra più efficiente. Una miscela diversa può rivelarsi più adatta anche per leghe diverse, quindi non esiste un gas fisso per la saldatura.
Quando scegli un gas di protezione, assicurati di controllare:
- Reattività del gas con i metalli saldati
- Posizioni di saldatura
- Penetrazione desiderata della saldatura
- Profilo del cordone desiderato
- Tasso di riempimento del metallo richiesto
Come si esegue la saldatura a trasferimento spray?
Lo spray transfer è ufficialmente noto come spray assiale senza spruzzi. È un processo di trasferimento di gocce di metallo che utilizza alta tensione e alto amperaggio. Funziona meglio su giunti metallici spessi in quanto fornisce una penetrazione profonda. Poiché la gravità gioca un ruolo centrale nel processo, è adatto solo per giunti verticali o orizzontali. Idealmente, funziona meglio per saldature di testa e d’angolo perché produce giunti lisci e robusti.
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