Le saldature a punti possono sembrare insignificanti e transitorie, ma sono molto più importanti di quello che la maggior parte delle persone pensa. Continuate a leggere per saperne di più sullo scopo che servono e sui problemi che possono sorgere con una saldatura a punti impropria.
Che cos’è una saldatura a punti? Le saldature di puntatura sono piccole saldature temporanee per tenere insieme le parti per la saldatura finale. Con le saldature di accostamento, i fissaggi possono non essere necessari per tenere le parti rigidamente insieme. Le saldature di accostamento assicurano una buona qualità di saldatura mantenendo il giusto allineamento e lo spazio tra i componenti che vengono saldati.
Questo articolo spiega le basi della saldatura di accostamento e come assicurare giunti di alta qualità.
Perché hai bisogno di saldature a punti?
Per iniziare a saldare insieme le parti, devi fissarle a dispositivi adeguati. Questo è un passo necessario perché anche il minimo movimento può cambiare lo spazio che deve essere saldato. Anche l’allineamento può essere sballato. Questo può influire negativamente sulla qualità della saldatura.
Per evitare questo movimento indesiderato, si possono applicare delle saldature a punti per tenere temporaneamente i pezzi insieme al giusto allineamento e posizione, in modo che la saldatura finale possa essere eseguita senza problemi.
Le saldature a punti sono utili perché eliminano la necessità di fissaggi. Questo è particolarmente utile per lavori una tantum e per produzioni a basso volume dove il costo delle attrezzature non è giustificato.
Come ci si potrebbe aspettare, le saldature a punti sono tipicamente piccole. La regola generale è che le piccole saldature a punti sono applicate ad una certa distanza l’una dall’altra in modo che i bordi possano essere tenuti rigidamente.
Un altro vantaggio della puntatura è che anche se si scopre che i pezzi non sono allineati correttamente, si possono facilmente rimuovere le puntature e rifarle correttamente senza troppi problemi.
Nella maggior parte dei casi, la saldatura a punti viene eseguita utilizzando lo stesso processo della saldatura finale. Per esempio, le parti in lega di alluminio che devono essere unite utilizzando la saldatura per attrito possono anche essere saldate a punti con lo stesso processo che impiega un utensile di dimensioni adeguate.
Similmente, le saldature di puntatura a fascio di elettroni possono essere create utilizzando un’impostazione di potenza ridotta, e poi la saldatura finale a fascio di elettroni può essere eseguita a una potenza maggiore.
Siccome le saldature a punti sono temporanee, si può essere indotti a pensare che la loro qualità non sia troppo importante o che non siano necessarie le migliori pratiche di saldatura. Questo non è vero.
La puntatura richiede lo stesso livello di cura della procedura di saldatura finale. Se non è fatta bene, le saldature a punti possono non servire al loro scopo.
Ecco le diverse funzioni che le saldature a punti devono svolgere:
- Le saldature a punti mantengono i pezzi adeguatamente allineati e li tengono rigidamente nella posizione corretta
- Può eliminare la necessità di fissaggi
- Può rafforzare la funzione dei fissaggi
- Riduce la distorsione che può derivare dalla saldatura
- Mantiene il gap di giunzione al giusto valore
- Può mantenere l’insieme al giusto orientamento anche se viene manipolato, spostato o issato
Rischi di una saldatura a punti difettosa
Se le saldature a punti sono difettose, possono non essere abbastanza forti per completare le loro funzioni. Se tali saldature sono presenti in un assemblaggio, questi giunti temporanei possono strapparsi se l’assemblaggio viene spostato o girato in qualsiasi modo. Parti del gruppo possono cadere o ribaltarsi. Questo può potenzialmente danneggiare persone e proprietà.
La saldatura a punti dovrebbe essere eseguita in modo tale da non degradare il giunto di saldatura finale o interferire con il processo di saldatura finale. Non dovrebbe creare difetti di saldatura come crateri, colpi d’arco, punti duri, crepe e scorie residue.
Diversi tipi di acciai usati per fabbricare recipienti e tubi possono soffrire di difetti come risultato di una rapida tempra e raffreddamento. Questo fattore deve essere preso in considerazione durante la creazione di saldature a contatto, perché questi giunti introducono calore nel metallo di base. Anche se l’apporto di calore per le saldature a contatto è inferiore a quello della saldatura finale, è comunque significativo.
Il giusto livello di calore è necessario in questi casi in modo da ridurre al minimo la possibilità di sviluppare microstrutture fragili e dure.
Con la tempra rapida, nella zona colpita dal calore si possono sviluppare microstrutture sensibili alle cricche, dure e fragili. Questo è potenzialmente pericoloso perché anche se la saldatura a punti viene rimossa con la rettifica, la regione adiacente alle saldature a punti avrà ancora questi difetti.
Questa regione difettosa può subire delle cricche mentre il metallo saldato si solidifica o quando c’è uno stress sull’assemblaggio. Poiché queste cricche possono essere situate sotto il giunto di saldatura, non possono essere viste nemmeno con un’ispezione attenta. Alcune di queste cricche possono anche essere troppo piccole per essere viste. Sono pericolose perché possono crescere nel tempo in cricche molto più grandi, che alla fine possono rompersi.
Come assicurare un’alta qualità della saldatura a punti
Per controllare la qualità delle saldature a punti, i codici di saldatura stabiliscono che la saldatura a punti deve essere eseguita solo da saldatori pienamente certificati che sono a conoscenza delle tecniche di saldatura appropriate. Questo requisito si applica a tutti i tipi di processi di saldatura. Questo è richiesto dall’ASME Boiler and Pressure Vessel Code, tra gli altri standard.
Procedure per il controllo della distorsione
Per tutte le operazioni di saldatura per fusione, la direzione e la sequenza delle saldature di puntatura sono cruciali per il controllo della distorsione. Non solo i punti di saldatura devono essere abbastanza forti da mantenere la giusta distanza tra i giunti, ma devono anche essere in grado di resistere al restringimento trasversale per promuovere un’adeguata penetrazione della saldatura.
Si possono intraprendere diversi passi per eliminare la creazione di cricche come risultato delle saldature di puntatura. Le misure preventive includono il trattamento termico post-saldatura, i processi ad alto apporto di calore e il preriscaldamento.
Purtroppo, le saldature a contatto non ricevono solitamente lo stesso livello di cura e attenzione della procedura di saldatura finale.
Per il processo di saldatura finale, può essere scelto un metodo ad alto apporto di calore. Tuttavia, le saldature di aderenza possono essere create con la saldatura ad arco con metallo schermato, per esempio. Come risultato di ciò, regioni sensibili alle cricche e fragili possono svilupparsi nelle radici di queste saldature ad arco. Queste cricche possono essere lasciate indietro anche se le saldature di puntatura vengono rimosse. Queste cricche possono non essere eliminate anche con passaggi multipli con procedure ad alto apporto di calore. Queste cricche possono andare più in profondità nel metallo di base come risultato della procedura di saldatura finale.
Standard della American Welding Society per la saldatura a punti
L’AWS A3.0 Standard Terms and Definitions spiega le saldature a punti come giunti che tengono le parti in corretto allineamento fino alla saldatura finale. Questa definizione non implica che le saldature a contatto abbiano una natura temporanea. Né implica che debbano essere rimosse dopo che hanno servito il loro scopo.
A prescindere dalla loro durata, devono essere fatte correttamente per prevenire la formazione di cricche, come descritto sopra. Queste saldature apparentemente poco importanti possono diventare il punto più debole di una struttura e portare al cedimento nelle applicazioni che comportano un carico ciclico.
Lo standard AWS non definisce la dimensione o la lunghezza del tack weld. Anche se piccoli cordoni di saldatura intermittenti possono essere applicati lungo la lunghezza del giunto da saldare, questo può non essere sempre sufficiente.
Dopo aver creato le saldature di puntatura nel giunto saldato, si possono fare delle passate sopra di esse durante la saldatura finale. Si possono anche fare saldature di puntatura all’esterno del giunto di saldatura. Le saldature create all’interno del giunto di saldatura possono essere rifuse durante la saldatura finale in modo che facciano parte del giunto di saldatura finito. Anche se una parte delle saldature di puntatura rimane all’interno del giunto, queste saldature di puntatura possono rimanere una parte della saldatura finita. Le saldature di puntatura fatte all’esterno del giunto di saldatura possono essere rimosse o lasciate rimanere al loro posto.
La saldatura a punti dovrebbe essere abbastanza forte da resistere alle forze a cui può essere sottoposta. Le saldature a incastro devono essere opportunamente dimensionate in modo da poter gestire il peso dei componenti che sostengono. Le saldature di accostamento sono spesso fatte quando l’assemblaggio viene preriscaldato come preparazione per il processo di saldatura finale.
Si dovrebbero creare saldature a incastro di dimensioni sufficienti in modo che possano resistere allo stress e alla tensione associati all’espansione termica, che può essere abbastanza grande. Come le altre saldature, la resistenza di queste saldature ad incastro varia in proporzione alla lunghezza e alla dimensione della gola. Una gola più grande può essere usata per una saldatura a punti più forte. La lunghezza maggiore aumenta anche la forza delle saldature a contatto. Una combinazione di entrambi può essere impiegata a seconda della situazione.
Contrariamente all’idea sbagliata popolare, una saldatura a punti continua può essere applicata per tutta la lunghezza del giunto di saldatura. Questo viene normalmente fatto quando i giunti a punti intermittenti non sono sufficienti.
Per gli acciai ad alta resistenza e le sezioni di acciaio più pesanti, il preriscaldamento è necessario. Nella maggior parte dei casi, è necessario preriscaldare questi tipi di componenti prima di applicare le saldature a punti se la saldatura a punti deve essere rifusa, quindi la geometria della saldatura a punti tale da facilitare la rifusione. La rifusione è più facile quando la saldatura di adesione è piccola.
Domande correlate
Come si effettua la saldatura di adesione con una saldatrice a stecca? Lascia il dispositivo impostato esattamente su quello che userai normalmente per saldare. Fai una piccola pozza, solo abbastanza per tenere gli oggetti in posizione. Se trovate che quelle non sono abbastanza grandi da tenere, fatene di più grandi, ma avrete bisogno di chiodini abbastanza grandi da tenere, ma abbastanza piccoli da poter ancora cambiare il materiale per tirarlo o spingerlo indietro fino a dove avete bisogno, se necessario. L’idea è di avere i chiodi abbastanza piccoli da poterli bruciare una volta che si va ad eseguire la saldatura.
Quanto è forte una saldatura a punti? L’intento di una saldatura a punti sarebbe quello di mantenere brevemente le sezioni di una giunzione nell’allineamento appropriato fino alla creazione delle ultime saldature. Anche se le dimensioni delle saldature di puntatura non sono specificate, sono generalmente tra 1/2″ e 3/4″ di lunghezza, ma non oltre 1″ di lunghezza.
Si può saldare a punti l’alluminio? È possibile saldare a punti l’alluminio, ma si dovrebbe sempre usare un metallo d’apporto. La puntatura dell’alluminio può essere una procedura complicata perché l’alluminio ha una temperatura di fusione piuttosto bassa e non reagisce bene a molte procedure di saldatura.
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