Quali sono le leghe di alluminio migliori per la saldatura?

L'alluminio è diventato uno dei materiali ingegneristici più importanti dei giorni nostri, grazie alle sue rare proprietà di leggerezza e resistenza alla corrosione, unite alla versatilità. Questi tipi di applicazioni coprono un'ampia gamma di impieghi, tra cui strutture aerospaziali e automobilistiche, imbarcazioni marine, condutture e prodotti di consumo, applicazioni in cui l'alluminio è spesso il metallo preferito grazie al rapporto forza-peso e alla durata. Uno dei numerosi metodi di fabbricazione noti è il processo di saldatura, che consente di ottenere assemblaggi economicamente vantaggiosi, forti e duraturi.

Tuttavia, rispetto all'acciaio e ad altri metalli, la saldatura dell'alluminio non è così semplice. Ha un'elevata conducibilità termica, un basso punto di fusione e uno strato trasparente duro, quindi difficile da saldare. Inoltre, le proprietà meccaniche delle leghe di alluminio variano notevolmente e le leghe possono comportarsi bene per quanto riguarda la saldatura, oppure essere altamente suscettibili di cricche a caldo, porosità o ZTA debole. Per gli ingegneri e i costruttori è di grande importanza sapere quali sono i tipi di alluminio più adatti a essere saldati.

Le leghe di alluminio si distinguono in serie, ad esempio 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx e 7xxx, e presentano caratteristiche diverse. Alcune di esse, come la serie 5xxx, hanno notoriamente eccellenti proprietà di saldabilità e resistenza alla corrosione, mentre altre, come le serie 2xxx e 7xxx, presentano problemi. La scelta della lega adatta migliorerà la qualità della saldatura e garantirà l'integrità strutturale, la durata e un prodotto finale economicamente vantaggioso.

Questo documento approfondisce quali sono le migliori leghe di alluminio da saldare, le famiglie di leghe, il problema, le soluzioni e le raccomandazioni praticabili per l'industria.

1. Classificazione delle leghe di alluminio

L'alluminio è raramente utilizzato nella sua forma pura per applicazioni strutturali perché l'alluminio puro, pur essendo altamente resistente alla corrosione e duttile, non ha la forza necessaria per gli scopi ingegneristici più impegnativi. Per migliorare le sue proprietà meccaniche e fisiche, l'alluminio viene combinato con altri elementi come rame, magnesio, silicio, manganese e zinco, dando vita a una vasta gamma di leghe di alluminio. Queste leghe sono classificate in base al metodo di produzione, al meccanismo di rafforzamento e alla composizione chimica.

Leghe da costruzione e leghe da colata

Le leghe di alluminio si dividono in due categorie:

  • Leghe battute - Vengono lavorate meccanicamente in forme quali lamiere, piastre, barre ed estrusioni attraverso processi come la laminazione, la forgiatura o l'estrusione. Sono le leghe più utilizzate nella saldatura e nella fabbricazione di strutture.
  • Leghe per colata - Prodotte versando l'alluminio fuso in stampi, queste leghe sono comunemente utilizzate per forme complesse nei componenti automobilistici e aerospaziali. Le leghe di fusione sono generalmente più difficili da saldare rispetto alle leghe battute, ma alcune possono essere unite con successo con processi specializzati.

Leghe trattabili termicamente vs. leghe non trattabili termicamente

Le leghe battute sono ulteriormente classificate in due gruppi in base al modo in cui raggiungono la resistenza:

  • Leghe non trattabili termicamente: Si rafforzano principalmente attraverso l'indurimento da deformazione (work hardening). Si basano sulla deformazione meccanica per aumentare la durezza e la resistenza alla trazione. Ne sono un esempio le serie 1xxx, 3xxx e 5xxx. Queste leghe mantengono generalmente le loro proprietà dopo la saldatura, rendendole altamente saldabili.
  • Leghe trattabili termicamente: Rafforzato attraverso l'indurimento per precipitazione (trattamento termico in soluzione seguito da invecchiamento). Il trattamento termico consente la formazione di precipitati fini che aumentano la resistenza. Ne sono un esempio le serie 2xxx, 6xxx e 7xxx. Sebbene queste leghe possano raggiungere livelli di resistenza molto elevati, spesso perdono le proprietà meccaniche nella zona interessata dal calore durante la saldatura.

Serie di leghe di alluminio (leghe battute)

Il Associazione Alluminio (AA) utilizza un sistema di numerazione a quattro cifre per classificare le leghe battute:

  • Serie 1xxx (alluminio essenzialmente puro): contenuto di alluminio ≥99%, eccellente resistenza alla corrosione, buona conducibilità elettrica e termica, ma bassa resistenza. Molto saldabile.
  • Serie 2xxx (leghe di alluminio-rame): Alta resistenza, utilizzata nel settore aerospaziale, ma scarsa saldabilità a causa di cricche a caldo e perdita di resistenza.
  • Serie 3xxx (leghe di alluminio-manganese): Buona resistenza alla corrosione e saldabilità, resistenza moderata, utilizzata per coperture, rivestimenti e attrezzature chimiche.
  • Serie 4xxx (leghe di alluminio-silicio): Resistente all'usura, saldabilità moderata, spesso utilizzata come materiale d'apporto piuttosto che come lega di base.
  • Serie 5xxx (leghe di alluminio-magnesio): Eccellente resistenza alla corrosione, saldabilità eccezionale, ampiamente utilizzata in applicazioni marine e strutturali.
  • Serie 6xxx (leghe di alluminio-magnesio-silicio): Media resistenza, buona resistenza alla corrosione, saldabile ma perde forza nella ZTA; comune nel settore automobilistico e nelle condutture.
  • Serie 7xxx (leghe di alluminio e zinco): Resistenza estremamente elevata, ampiamente utilizzata nel settore aerospaziale, ma scarsa saldabilità, ad eccezione di qualità specifiche come 7005 e 7039.
  • Serie 8xxx (leghe varie): Spesso utilizzato per materiali da imballaggio come i fogli di alluminio; le applicazioni di saldatura sono limitate.

2. Sfide generali nella saldatura dell'alluminio

Sebbene l'alluminio sia ampiamente utilizzato nelle applicazioni strutturali, automobilistiche e aerospaziali, la sua saldatura pone sfide uniche rispetto all'acciaio o ad altri metalli tecnici comuni. Le caratteristiche fisiche e chimiche dell'alluminio creano spesso difficoltà durante il processo di saldatura che, se non affrontate correttamente, possono compromettere la qualità della saldatura, la resistenza meccanica e le prestazioni di servizio. La comprensione di queste difficoltà è essenziale prima di scegliere leghe, metalli d'apporto e processi di saldatura.

Alta conducibilità termica

L'alluminio conduce il calore circa quattro o cinque volte più velocemente dell'acciaio. Questa proprietà fa sì che il calore di saldatura si disperda rapidamente nel metallo di base circostante. Di conseguenza, i saldatori spesso faticano a creare e mantenere un bagno di saldatura fuso, soprattutto su lamiere sottili, dove possono verificarsi surriscaldamento e bruciatura. Su sezioni più spesse, il rapido trasferimento di calore richiede correnti di saldatura più elevate e un controllo preciso dell'apporto di calore per garantire la piena penetrazione ed evitare i cold laps o la mancanza di fusione.

Bassa temperatura di fusione

Il punto di fusione dell'alluminio puro è di circa 660°C (1220°F), significativamente inferiore a quello dell'acciaio (circa 1500°C / 2730°F). Questo stretto margine tra la temperatura di fusione del metallo di base e l'elevato apporto di calore richiesto a causa della conducibilità termica rende l'alluminio particolarmente sensibile alla distorsione e alla deformazione durante la saldatura. Il saldatore deve bilanciare l'energia sufficiente per ottenere la fusione senza surriscaldare o far collassare il giunto.

Formazione del film di ossido

L'alluminio forma naturalmente un sottile e resistente strato di ossido (Al₂O₃) sulla sua superficie quando è esposto all'aria. Questo ossido ha una temperatura di fusione molto più alta (circa 2050°C) dell'alluminio stesso e può impedire all'arco di penetrare nel metallo di base. Se non viene adeguatamente rimosso o interrotto, il film di ossido provoca una scarsa fusione, inclusioni e giunti deboli. Per questo motivo, la rimozione dell'ossido mediante pulizia meccanica, mordenzatura chimica o pulizia dell'arco (polarità AC nella saldatura TIG) è fondamentale prima della saldatura.

Porosità

La porosità è un difetto comune nelle saldature di alluminio. L'alluminio fuso ha un'elevata solubilità per l'idrogeno, ma quando si solidifica la sua solubilità diminuisce drasticamente. L'idrogeno intrappolato nel bagno fuso forma sacche di gas (porosità) all'interno del metallo saldato. Le fonti di idrogeno sono l'umidità, i lubrificanti, gli oli, lo sporco e gli ossidi idrati. La porosità riduce la resistenza meccanica, la resistenza alla fatica e l'affidabilità complessiva della struttura saldata. Le misure preventive comprendono un'accurata pulizia della superficie, il preriscaldamento e l'uso di gas di protezione e filo d'apporto asciutti.

Cricca a caldo (cricca di solidificazione)

Alcune leghe di alluminio, in particolare quelle ad alto contenuto di rame o zinco (ad esempio, le serie 2xxx e 7xxx), sono soggette a cricche a caldo durante la solidificazione. Ciò si verifica a causa di ampi intervalli di congelamento, segregazione degli elementi di lega e tensioni residue nel bagno di saldatura. Le cricche a caldo spesso iniziano lungo i confini dei grani e sono difficili da rilevare finché la saldatura non viene testata sotto carico. Per ridurre il rischio di cricche è necessario scegliere correttamente il metallo d'apporto, progettare il giunto e controllare il processo.

Perdita delle proprietà meccaniche nella zona termicamente alterata (HAZ)

Per le leghe di alluminio trattabili termicamente (come le serie 6xxx e 7xxx), la saldatura può degradare le proprietà meccaniche nella ZTA. L'apporto di calore dissolve o coagula i precipitati di rinforzo, portando a una riduzione della resistenza alla trazione, del carico di snervamento e della durezza. Mentre le leghe non trattabili termicamente (ad esempio, serie 5xxx) mantengono in gran parte le loro proprietà dopo la saldatura, le leghe trattabili termicamente spesso richiedono un trattamento termico post-saldatura o una progettazione eccessiva delle strutture per compensare il rammollimento della ZTA.

Distorsione e sollecitazione residua

A causa del suo elevato coefficiente di espansione termica, l'alluminio si espande e si contrae in modo significativo durante il riscaldamento e il raffreddamento. Ciò può causare distorsioni, deformazioni e tensioni residue negli assemblaggi saldati, soprattutto nelle strutture a pareti sottili. Per ridurre al minimo questi problemi sono spesso necessari accorgimenti, preriscaldamento, sequenze di saldatura controllate e tecniche a basso apporto di calore.

3. Saldabilità delle serie di leghe di alluminio

Serie 1xxx (alluminio essenzialmente puro)

  • Esempi: 1100, 1350.
  • Caratteristiche: Eccellente resistenza alla corrosione, elevata duttilità, bassa resistenza.
  • Saldabilità: Eccellente - L'alluminio puro non presenta quasi nessun problema di fessurazione. Si salda facilmente con TIG o MIG.
  • Applicazioni: Attrezzature chimiche, facciate architettoniche, attrezzature per la lavorazione degli alimenti.
  • Svantaggio: La bassa resistenza limita l'uso strutturale.

Serie 2xxx (leghe di alluminio-rame)

  • Esempi: 2024, 2219.
  • Caratteristiche: Alta resistenza, ampiamente utilizzata nel settore aerospaziale.
  • Saldabilità: Povero - Altamente suscettibile alle cricche a caldo e alla perdita di proprietà meccaniche nella ZTA. Il 2219 è in qualche modo saldabile e viene utilizzato nei serbatoi aerospaziali.
  • Applicazioni: Aerospaziale, difesa.
  • Il verdetto: In generale, non è raccomandato per la saldatura, tranne in casi speciali con il 2219, utilizzando procedure controllate.

Serie 3xxx (leghe di alluminio-manganese)

  • Esempi: 3003, 3105.
  • Caratteristiche: Buona resistenza alla corrosione, resistenza moderata.
  • Saldabilità: Eccellente - Queste leghe non sono trattabili a caldo, quindi mantengono le loro proprietà dopo la saldatura.
  • Applicazioni: Lamiere per tetti, rivestimenti, lattine per bevande, attrezzature chimiche.

Serie 4xxx (leghe di alluminio-silicio)

  • Esempi: 4032, 4045.
  • Caratteristiche: Resistente all'usura, l'alto contenuto di silicio riduce il coefficiente di espansione termica.
  • Saldabilità: Moderato - Spesso viene utilizzato come materiale di riempimento (ad es. 4045) piuttosto che come lega di base. L'alto contenuto di Si può ridurre la duttilità.
  • Applicazioni: Componenti di motori automobilistici, parti soggette a usura.

Serie 5xxx (leghe di alluminio-magnesio)

  • Esempi: 5052, 5083, 5754, 5456.
  • Caratteristiche: Eccellente resistenza alla corrosione, buona forza, soprattutto in ambienti marini.
  • Saldabilità: Eccezionale - Le leghe di alluminio più comunemente saldate. Non sono trattabili termicamente, quindi la ZTA mantiene buone proprietà. Bisogna fare attenzione alle cricche da tensocorrosione se il contenuto di Mg è >3%.
  • Applicazioni: Costruzioni navali, recipienti a pressione, piattaforme offshore, serbatoi criogenici.
  • Il verdetto: Tra le migliori leghe di alluminio per la saldatura.

Serie 6xxx (leghe di alluminio-magnesio-silicio)

  • Esempi: 6061, 6063, 6082.
  • Caratteristiche: Media resistenza, buona resistenza alla corrosione, leghe strutturali molto comuni.
  • Saldabilità: Buono - La saldatura riduce la resistenza in ZTA. Tuttavia, il trattamento termico post-saldatura o la progettazione eccessiva possono compensare. Spesso viene saldato con cariche 4045 o 5356.
  • Applicazioni: Condotte, recipienti a pressione, telai automobilistici, aerospaziali, costruzioni.
  • Il verdetto: Molto saldabile ma richiede una considerazione progettuale per il rammollimento della ZTA.

Serie 7xxx (leghe di alluminio e zinco)

  • Esempi: 7075, 7475.
  • Caratteristiche: Estremamente resistente, ampiamente utilizzato nel settore aerospaziale.
  • Saldabilità: Povero - Suscettibile a cricche a caldo, porosità e grave perdita di resistenza. Generalmente evitato nelle strutture saldate. Fanno eccezione il 7005 e il 7039, che sono moderatamente saldabili.
  • Applicazioni: Aerospaziale, difesa, attrezzature sportive.
  • Il verdetto: Non raccomandato per la saldatura, salvo casi particolari.

4. Le migliori leghe di alluminio per la saldatura

In base all'analisi precedente, le migliori leghe di alluminio per la saldatura sono:

  1. Serie 1xxx (ad esempio, 1100) - Facile da saldare, ma poco resistente.
  2. Serie 3xxx (ad esempio, 3003, 3105) - Grande resistenza alla corrosione, buona saldabilità.
  3. Serie 5xxx (ad esempio, 5052, 5083, 5754, 5456) - Eccellente forza e resistenza alla corrosione, soprattutto in ambito marino.
  4. Serie 6xxx (ad esempio, 6061, 6063, 6082) - Leghe strutturali ampiamente utilizzate; buona saldabilità con metalli d'apporto.

Tra queste, le leghe 5xxx sono spesso considerate le più affidabili per la saldatura, soprattutto in ambienti difficili come le applicazioni marine e offshore.

5. Processi di saldatura per l'alluminio

La saldatura dell'alluminio richiede tecniche specializzate e il controllo del processo a causa delle sfide uniche associate a questo materiale. A differenza dell'acciaio, l'alluminio ha un basso punto di fusione, un'elevata conducibilità termica, una pellicola di ossido refrattaria e una suscettibilità alla porosità e alle cricche. Per superare questi problemi, i processi di saldatura per l'alluminio devono fornire un apporto termico preciso, una schermatura efficace e la rimozione dell'ossido. La scelta del processo dipende da fattori quali il tipo di lega, lo spessore, il progetto del giunto, il volume di produzione e la qualità della saldatura richiesta.

I processi di saldatura più comunemente utilizzati per l'alluminio sono descritti di seguito.

Saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW / TIG)

La saldatura ad arco di tungsteno a gas, nota anche come saldatura TIG, è ampiamente utilizzata per l'alluminio grazie alla sua capacità di produrre saldature di alta qualità, precise e pulite.

  • Principio: Si forma un arco tra un elettrodo di tungsteno non consumabile e il pezzo. Il metallo d'apporto può essere aggiunto isolatamente, se necessario. Il gas di protezione inerte utilizzato è argon o elio, che impedisce l'ossidazione atmosferica del bagno di saldatura fuso.
  • Caratteristiche principali per l'alluminio:
    • Necessita di corrente alternata (CA) per spogliare periodicamente la pellicola di ossido mediante pulizia catodica.
    • Offre un eccellente controllo sull'apporto di calore, rendendolo adatto a lastre di alluminio sottili.
    • Produce saldature con porosità e spruzzi minimi.
  • Vantaggi: Saldature di alta qualità, controllo preciso, eccellente per applicazioni critiche.
  • Limitazioni: Più lento di altri processi, richiede operatori qualificati, meno economico per sezioni spesse.
  • Prodotti Suddivisione delle applicazioni: Componenti aerospaziali, giocatori, recipienti a pressione, assistenti di carrozzeria.

Saldatura ad arco con gas metallici (GMAW / MIG)

Il metodo più comunemente usato per saldare l'alluminio nell'industria è la saldatura ad arco con gas metallici o comunemente chiamata MIG, che presenta alti livelli di velocità, flessibilità e produttività.

  • Principio: Un elettrodo a filo consumabile alimenta continuamente il bagno di saldatura, con gas inerte (argon o miscela argon-elio) che scherma la saldatura.
  • Caratteristiche principali per l'alluminio:
    • Spesso utilizzato con elettrodi positivi a corrente continua (DCEP) per ottenere un arco stabile e una buona penetrazione.
    • Richiede pistole a bobina o alimentatori push-pull per evitare problemi di alimentazione del filo dovuti alla morbidezza dell'alluminio.
    • Efficace per sezioni medio-spesse.
  • Vantaggi: Elevata velocità di deposizione, più veloce del TIG, ottima per la saldatura di produzione.
  • Limitazioni: Meno preciso del TIG, più soggetto a porosità se la pulizia e la schermatura del gas non sono controllate.
  • Applicazioni: Costruzione navale, telai automobilistici, vagoni ferroviari, condutture, fabbricazione di strutture.

Saldatura a resistenza (saldatura a punti e saldatura a cordone)

Saldatura a resistenza, in particolare saldatura a puntiè occasionalmente utilizzato per la giunzione di lamiere di alluminio.

  • Principio: Il calore viene generato sulle superfici di taglio facendo passare la corrente attraverso gli elettrodi e applicando una pressione.
  • Sfide con l'alluminio:
    • L'elevata conduttività dell'alluminio richiede correnti molto elevate.
    • Gli elettrodi si usurano rapidamente a causa dell'incollamento dell'alluminio.
  • Applicazioni: Uso limitato nei pannelli della carrozzeria automobilistica e nei collegamenti elettrici in cui sono coinvolti fogli di alluminio sottili.

Saldatura per attrito (FSW)

La saldatura per attrito è un processo di saldatura allo stato solido che ha trasformato la tecnologia di giunzione dell'alluminio, soprattutto per l'industria aerospaziale, automobilistica e navale.

  • Principio: Un utensile rotante non consumabile con un perno e una spalla si immerge nel giunto, generando calore per attrito che plastifica (ma non fonde) il metallo. L'utensile quindi rimescola e forgia il materiale per formare una saldatura in fase solida.
  • Caratteristiche principali per l'alluminio:
    • Elimina i problemi di porosità e di fessurazione a caldo perché non c'è fusione.
    • Mantiene le proprietà meccaniche nella zona termicamente alterata meglio della saldatura per fusione.
    • Produce saldature con eccellente resistenza alla fatica e distorsione minima.
  • Vantaggi: Saldature di alta qualità, bassa distorsione, nessun metallo d'apporto.
  • Limitazioni: Richiede attrezzature specializzate, velocità di spostamento inferiori, limitate a giunti diritti o semplici.
  • Applicazioni: Pannelli di fusoliere di aerei, telai di automobili, carrozze ferroviarie, scafi di navi.

Saldatura a fascio laser (LBW)

La saldatura a fascio laser offre una saldatura di precisione e ad alta velocità per componenti sottili in alluminio.

  • Principio: Un raggio laser focalizzato fonde e fonde il giunto, con protezione di gas di schermatura.
  • Caratteristiche principali per l'alluminio:
    • L'elevata densità di energia consente una penetrazione profonda con saldature strette.
    • Sensibile all'adattamento del giunto a causa delle dimensioni ridotte del fascio.
    • Richiede un controllo preciso per evitare la porosità.
  • Applicazioni: Elettronica, componenti aerospaziali, involucri per batterie automobilistiche.

Saldatura a fascio di elettroni (EBW)

La saldatura a fascio di elettroni è un processo ad alta precisione, basato sul vuoto, utilizzato per componenti critici in alluminio.

  • Principio: Un fascio focalizzato di elettroni ad alta velocità colpisce il pezzo da lavorare, generando un intenso calore localizzato che fonde il giunto.
  • Vantaggi: Penetrazione estremamente profonda, distorsione minima, qualità eccellente.
  • Limitazioni: Costo elevato, richiede una camera a vuoto, dimensioni limitate dei pezzi.
  • Applicazioni: Aerospaziale e difesa, serbatoi criogenici, componenti nucleari.

Saldatura a ossitaglio e ad arco con metallo schermato (SMAW)

I processi tradizionali, come la saldatura a gas ossitaglio e la SMAW (saldatura a bacchetta), sono raramente utilizzati per l'alluminio a causa della difficoltà di controllare l'apporto di calore, della contaminazione da ossido e della scarsa qualità della saldatura. Sono generalmente limitati a lavori di riparazione in cui i processi moderni non sono disponibili.

Tabella 1 Sintesi dei processi

ProcessoQualitàVelocitàIl migliore perLimitazioni
TIG (GTAW)EccellenteLentoLastre sottili, saldature di alta qualitàRichiede abilità, bassa produttività
MIG (GMAW)BuonoVeloceSezioni medio-spesse, produzioneRischio di porosità, meno preciso
ResistenzaModeratoMolto veloceLastre sottili, automotiveElevata corrente necessaria, usura dell'elettrodo
FSWEccellenteModeratoAerospaziale, automobilistico, navaleAttrezzature specializzate
LaserEccellenteMolto veloceComponenti sottili e di precisioneMontaggio costoso e delicato
EBWEccezionaleModeratoAerospaziale, nucleareCosto elevato, è necessario il vuoto
SMAW/ossitaglioPoveroLentoSolo riparazioniSuperato per uso strutturale

La scelta del processo di saldatura per l'alluminio dipende dai requisiti dell'applicazione. Per saldature critiche, sottili e di alta qualità, è preferibile il TIG. Per la produzione e le sezioni più spesse, domina il MIG. Per le applicazioni di nuova generazione che richiedono una resistenza superiore e giunti privi di difetti, i processi allo stato solido come la saldatura per attrito sono sempre più popolari. Metodi avanzati come la saldatura laser e a fascio di elettroni servono a industrie specializzate e di alta precisione.

6. Applicazioni industriali e casi di studio

  • Costruzione navale: 5083 e 5456 sono le leghe preferite per scafi e ponti grazie alla resistenza all'acqua di mare e alla saldabilità.
  • AerospazialeIl 2219 è utilizzato per i serbatoi di carburante saldati; tuttavia, la maggior parte delle strutture evita la saldatura a favore della rivettatura a causa della scarsa saldabilità delle leghe 2xxx e 7xxx.
  • Automotive: 6061 e 6082 sono utilizzati per i telai e le strutture d'urto; la FSW è sempre più applicata.
  • Costruzione: 3003 e 6063 sono utilizzati per coperture, rivestimenti, condutture e ponti.

7. Raccomandazioni pratiche

  • Per la fabbricazione generale: Utilizzare la serie 5xxx (migliore combinazione di forza, resistenza alla corrosione e saldabilità).
  • Per lastre sottili e pannelli decorativi: Utilizzare le serie 1xxx o 3xxx.
  • Per applicazioni strutturali che richiedono una maggiore resistenza: Utilizzare la serie 6xxx, ma tenere conto del rammollimento della ZTA.
  • Evitare le serie 2xxx e 7xxx, a meno che non si verifichino condizioni speciali (FSW o saldatura aerospaziale specializzata).
  • Scegliere sempre leghe di riempimento appropriate (comunemente 4045, 5356 o 5556) per ridurre il rischio di cricche.

Conclusione

Alluminio L'alluminio è un importante materiale ingegneristico utilizzato in vari settori, ma la saldatura dell'alluminio ha i suoi problemi perché ha un'elevata tendenza a condurre il calore, quindi tende ad avere bassi punti di fusione, film di ossido, porosità e sviluppo di cricche a caldo. La scelta della lega è il parametro chiave che determina la saldabilità, le proprietà meccaniche e il fallimento a lungo termine delle costruzioni saldate.

Tra le famiglie di leghe, le migliori sono le 1xxx, 3xxx, 5xxx e 6xxx. La più affidabile è la serie 5xxx (leghe di alluminio-magnesio), che ottimizza la combinazione di debolezza contro la corrosione, resistenza e facilità di saldatura, soprattutto in mare e in offshore. La serie 6xxx, nonostante sia suscettibile al rammollimento delle zone termicamente colpite, viene continuamente utilizzata per la sua resistenza strutturale e adattabilità. Le serie 1xxx e 3xxx sono facilmente saldabili, ma hanno una resistenza piuttosto bassa e sono state utilizzate in applicazioni non strutturali e decorative.

Le leghe 2xxx (alluminio-rame) e 7xxx (alluminio-zinco), invece, non sono assolutamente saldabili e sono particolarmente soggette a cricche a caldo e alla perdita di proprietà meccaniche, il che limita il loro utilizzo nelle strutture saldate a pochi casi di nicchia, come nel settore aerospaziale.

In definitiva, la saldatura dell'alluminio sarà realizzata per quanto riguarda i metalli d'apporto da utilizzare e i processi di saldatura insieme alla preparazione della superficie, oltre alla scelta della lega. Combinando le decisioni e i metodi giusti, è possibile sfruttare appieno il potenziale dell'alluminio come materiale leggero, resistente e flessibile.

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