Cosa comporta la saldatura di acciaio al carbonio?
L'acciaio al carbonio è una grande famiglia di leghe di acciaio che presentano un comune elemento di lega di carbonio insieme a vari altri elementi a seconda dell'uso finale previsto dell'acciaio. Esistono diversi metodi di fabbricazione utilizzati per unire questi materiali, e la saldatura è uno degli esempi più popolari. L'acciaio a basso tenore di carbonio è abbastanza facile e semplice da saldare utilizzando una serie di metodi diversi tra cui processi ad arco e gas schermato. La saldatura di acciaio ad alto tenore di carbonio è un po 'più complicata e richiede un attento preriscaldamento e post-saldatura del metallo.
Il termine acciaio al carbonio è una descrizione abbastanza generica di una vasta famiglia di prodotti in lega d'acciaio. Questi materiali possono presentare diversi elementi leganti a seconda dell'uso previsto, ma tutti contengono carbonio a vari livelli. Uno dei metodi più comuni di costruzione e fabbricazione di strutture e parti che utilizzano questi materiali è la saldatura di acciaio al carbonio. La saldatura comporta l'unione di due pezzi di metallo per formare un'unione stretta con poco o nessun divario tra di loro. Un giunto permanente tra i due viene quindi formato fondendo i pezzi insieme in una linea stretta e focalizzata lungo l'unione con alte temperature localizzate.
Il contenuto di carbonio di qualsiasi prodotto in acciaio al carbonio non solo determina le sue caratteristiche di lavoro, ma influenza anche la saldatura dei materiali. Per questo motivo, la saldatura di acciaio al carbonio di varietà ad alto e basso tenore di carbonio differisce l'una dall'altra in una misura determinata dal contenuto totale di carbonio del metallo. L'acciaio a basso contenuto di carbonio, o acciaio dolce come è comunemente noto, è la gamma più semplice da saldare e rappresenta la maggior parte della saldatura di acciaio al carbonio nella produzione e nell'edilizia. L'acciaio dolce può essere saldato mediante saldatura ad arco convenzionale, saldatura ossiacetilenica o uno dei processi di saldatura ad arco schermati con gas.
La saldatura ad arco o stick è uno dei due metodi più comuni per saldare acciai a basso tenore di carbonio. Le saldatrici ad arco producono un'alta corrente elettrica che passa attraverso una coppia di cavi collegati ai terminali di terra e di terra della macchina. Il cavo sotto tensione ha un morsetto caricato a molla all'estremità in cui è fissato un elettrodo coperto da flusso. Il cavo di terra è fissato a pezzi di metallo con un altro morsetto. Quando l'elettrodo viene avvicinato al metallo, la corrente si inarca sul metallo, producendo un'area localizzata fortemente focalizzata di calore intenso.
Questo calore fonde i pezzi di metallo nel punto di saldatura insieme all'elettrodo e al flusso, il pool di flusso fuso impedendo la contaminazione da ossidazione della saldatura. L'altro metodo comune di saldatura dell'acciaio a basso tenore di carbonio è la saldatura ad arco con gas metallo o MIG. Questo processo funziona in modo simile alla saldatura ad arco, solo l'elettrodo è un filo continuo alimentato attraverso il punto di saldatura dalla saldatrice. Un flusso costante di gas argon o una miscela argon / elio viene diretto sul punto di saldatura, che protegge il bagno di saldatura dalla contaminazione. La saldatura ad arco con tungsteno a gas o TIG e la saldatura con ossiacetilene sono metodi di saldatura con acciaio a basso tenore di carbonio meno comunemente usati.
L'acciaio ad alto contenuto di carbonio è utile per la sua durezza, una caratteristica che rende più difficile la saldatura dell'acciaio dolce a causa del fatto che il riscaldamento del metallo tende ad ammorbidirlo. Sebbene gli stessi metodi di saldatura dell'acciaio al carbonio siano utilizzati per saldare acciaio ad alto tenore di carbonio, i trattamenti di preparazione e post-saldatura differiscono. Per evitare che l'acciaio si ammorbidisca durante la saldatura, le parti sono in genere preriscaldate e raffreddate in modo controllato dopo la saldatura. L'entità di questo processo di preriscaldamento e raffreddamento è dettata dal contenuto complessivo di carbonio dell'acciaio.