Lezione sulla Saldatura e Saldabilità

Scala del Fenomeno

• La saldatura è un processo che unisce pezzi di diverse dimensioni:
  • Componenti elettronici piccoli (es. saldati a stagno)
  • Grandi pezzi di carpenterie metalliche (es. nei cantieri navali)

Saldabilità

• Definizione: capacità dei materiali di unirsi sotto l'effetto del calore.
• Buona saldabilità: caratteristiche meccaniche del giunto simili a quelle originali del materiale.
• Caratteristiche desiderate: tenacità, assenza di fragilità e difetti.

Tenacità

• Definizione: capacità di un materiale di assorbire energia e deformarsi plasticamente prima della rottura.
• Fasi di resistenza:
  • Fase elastica: recupero della forma originale dopo il carico.
  • Fase plastica: deformazioni plastiche permanenti.
• Differenza dalla resilienza: resilienza riguarda solo il campo elastico.

Fattori che Influenzano la Saldabilità

1. Caratteristiche chimico-fisiche del metallo:
   • Temperatura di fusione
   • Conducibilità termica ed elettrica
2. Caratteristiche dell'ossido del metallo base e d'apporto
3. Condizioni di saldatura e tecnologia impiegata

Tipologie di Saldabilità

• Operativa: dipende dalle condizioni operative e procedure adottate.
• Metallurgica: riguarda trasformazioni chimiche e strutturali del materiale.
• Costruttiva: dipende dalle condizioni strutturali del pezzo.

Saldabilità Metallurgica

• Zone del pezzo:
  • ZF (Zona Fusa): metallo base temporaneamente fuso.
  • ZTA (Zona Termicamente Alterata): area che subisce sbalzi termici.
  • ZSC (Zona Sotto Cordone): area limitrofa alla zona fusa.
• Effetti termici: inducono cambiamenti nelle caratteristiche meccaniche, aumentando la durezza e, potenzialmente, la fragilità.

Durezza

• Definizione: capacità di un materiale di resistere alla deformazione plastica permanente.
• Scale di durezza:
  • Vickers: misura impronta lasciata da un penetrometro.
  • Brinnell: simile a Vickers.
  • Rockwell: carico applicato in cicli.
  • Moss: scala approssimativa basata su minerali.

Temprabilità

• Definizione: capacità di un materiale di aumentare la durezza dopo un trattamento termico (tempra).
• Effetti della saldatura: può causare un aumento indesiderato della durezza nella zona alterata.

Materiali Comunemente Saldati

• Acciai e allumini: materiali principali.
• Altri: leghe di nickel, titanio, polimeri termoplastici.
• Fattori influenti: dimensioni dei grani, processo di fabbricazione, presenza di idrogeno, spessori.

Acciai

• Classificazione:
  • Acciai dolci: basso tenore di carbonio, più saldabili.
  • Acciai duri: alto tenore di carbonio, meno saldabili.
  • Acciai legati/non legati: presenza di altri elementi.

Tavola Periodica degli Elementi

• Utilizzo: per identificare le sigle degli elementi coinvolti nelle reazioni di saldatura.

Approfondimenti

• Tabelle di saldabilità per vari materiali (informazione orientativa).

Prossimi Argomenti

• Tecniche di saldatura tradizionali, con focus sulla saldatura ossiacetilenica.

Buono studio!