La saldatura è il metodo che ci circonda da molto tempo e nel corso dei decenni vengono introdotti diversi tipi di saldature.
I giunti di saldatura possono essere classificati in base al modo in cui i pezzi di metallo sono accostati o allineati tra loro. Ogni tipo di saldatura è diverso l'uno dall'altro per design, qualità e costo. La selezione di un tipo di saldatura appropriato secondo il requisito richiede un'attenzione e una competenza speciali da parte del saldatore.
Il processo di saldatura consiste nell'usare il calore per fondere pezzi di metallo separati in modo che la loro parte fusa scorra insieme e si fonda per formare un unico pezzo senza giunture.
Diversi tipi di giunti di saldatura
Le saldature possono essere preparate geometricamente in molti modi diversi.
Secondo American Welding Society (AWS), i giunti di saldatura possono essere classificati sostanzialmente come di seguito:
I giunti di saldatura sopra menzionati coprono diversi tipi di saldatura.
I saldatori devono selezionare un tipo di saldatura osservando determinati criteri come il metodo di saldatura e lo spessore degli elementi da saldare. Generalmente, le saldature sono descritte dalle loro forme quando osserviamo le loro sezioni trasversali.
In un giunto di saldatura diversi membri sono uniti tra loro per formare un'unica parte in modo che le sollecitazioni che agiscono su di essi siano distribuite. Un giunto saldato deve resistere a diversi tipi di sollecitazioni come sollecitazioni di trazione, sollecitazioni di compressione, flessione, torsione e sollecitazioni di taglio. La capacità di un giunto saldato di superare queste sollecitazioni dipende sia dal progetto che dall'integrità della saldatura.
Il metodo di saldatura e il design del giunto sono correlati, a seconda del metodo di saldatura dobbiamo selezionare il tipo di giunto e viceversa.
Un particolare metodo di saldatura risulta un particolare tipo di saldatura in modo accurato ed efficiente. Le caratteristiche del metodo di saldatura come la velocità di spostamento, penetrazione, velocità di deposizione, apporto di calore ecc. Influiscono sulle sue prestazioni e sulla saldatura risultante.
Giunto di testa
Le saldature di testa sono molto comuni e semplici da saldare, qui i pezzi di metallo sono posizionati uno vicino all'altro sulla stessa superficie e i pezzi sono uniti da bordo a bordo. Le applicazioni più comuni della saldatura di testa sono l'industria della fabbricazione e il sistema di tubazioni.
Di seguito sono elencati diversi tipi di saldature di testa (variazioni nella forma della scanalatura, applicazioni, larghezza della fessura, ecc.) Nella saldatura di testa:
- Quadrata
- Smusso singolo
- Doppio bisello
- Singolo J
- Doppia J
- Singolo V
- Doppia V
- Singola U
- Scanalature a doppia U
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Poiché l'orientamento del materiale di solito presenta solo un'estremità di una lunga superficie di incollaggio o saldatura, il giunto risultante è intrinsecamente debole.
Accumulo di scorie, porosità, screpolature, ecc. sono alcuni inconvenienti delle saldature di testa che le rendono deboli. Le saldature di testa possono essere alimentate attraverso saldatrici automatiche con precisione grazie alla loro semplicità di progettazione.
Giunto angolare
I giunti angolari sono comuni nelle industrie della lamiera per saldare telai, scatole, serbatoi, ecc. È simile alle saldature di testa, due piastre ad angolo retto l'una rispetto all'altra nell '"angolo" in modo aperto o chiuso, dando una forma a L.
Nel caso di fogli flessibili leggeri, l'allineamento accurato è piuttosto difficile. Per evitare il verificarsi di prese d'aria, cercare di eliminare sacche d'aria, pozzi, irregolarità della superficie sul giunto di saldatura.
I diversi motivi geometrici delle saldature angolari nei giunti angolari sono i seguenti:
(i) Saldatura d'angolo
(ii) Punto di saldatura
(iii) Scanalatura quadrata saldatura o testa a testa saldatura
(iv) Saldatura con scanalatura a V
(v) Saldatura a gola conica
(vi) Saldatura con scanalatura a U
(vii) Saldatura con scanalatura a J
(viii) Saldatura svasata con scanalatura a V
(ix) Saldatura del bordo
(x) Saldatura della flangia d'angolo
Giunto di bordo
Nel giunto di bordo, i pezzi di metallo sono posizionati in modo tale che i bordi diano una superficie uniforme e quindi una o entrambe le superfici vengono piegate ad angolo per formare il giunto. In caso di applicazioni per sopportare carichi pesanti, vengono applicati metalli d'apporto aggiuntivi per fondere completamente i bordi.
I vari tipi di saldatura in questo giunto di saldatura sono:
Saldatura a scanalatura quadrata o saldatura di testa
Saldatura a gola smussata
Saldatura a V
Saldatura a J
Saldatura a U
Saldatura bordo-flangia
Saldatura della flangia d'angolo
Articolazione del giro
Nel caso di saldature sovrapposte le due estremità dei pezzi di metallo di diverso spessore sono disposte in modo tale che un pezzo possa sovrapporsi all'altro. A seconda delle necessità, le saldature sono state eseguite solo su un lato o su entrambi i lati.
Questo tipo di giunti sono generalmente evitati per i materiali più spessi e preferiti per le lamiere. La corrosione è il problema principale associato alle saldature sovrapposte, tuttavia utilizzando tecniche moderne e modificando le variabili questo problema può essere evitato. Poiché, i giunti sovrapposti hanno le stesse caratteristiche delle saldature d'angolo, quindi è considerata anche una saldatura d'angolo.
I vari tipi di saldatura nel giunto a sovrapposizione sono
(i) Saldatura d'angolo
(ii) Saldatura a gola conica
(iii) Saldatura con scanalatura a J
(iv) Saldatura a tampone
(v) Saldatura a fessura
(vi) Punto di saldatura
(vii) Saldatura a svasatura svasata
Giunto a T
Nelle saldature a T due pezzi sono saldati ad un angolo di 90 gradi l'uno rispetto all'altro, un pezzo è generalmente fissato al centro di un altro dando una forma a T. Questo tipo di giunzione è frequente nella saldatura di un tubo su una piastra di base.
I diversi stili di saldatura che possono essere utilizzati per creare un giunto a T sono i seguenti
- Saldatura a spina
- Saldatura a fessura
- Saldatura a gola smussata
- Saldatura d'angolo
- Saldatura a J
- Saldatura a fusione
- Saldatura a svasatura svasata
Viene introdotta una scanalatura quando il pezzo metallico di base è spesso e saldando su entrambi i lati non è in grado di sopportare il carico, il giunto deve supportare. In caso di giunti a T, deve essere garantita un'efficace penetrazione nel tetto della saldatura.
Diversi tipi di saldature sono:
- Saldatura d'angolo
- Saldatura a gola
- Saldatura continua
- Saldatura a punti
- Saldatura a spina
- Saldatura a fessura
- Saldatura a penetrazione totale e parziale
Saldatura d'angolo
È uno dei tipi di saldatura più comunemente visti nelle industrie di fabbricazione.
Le saldature d'angolo hanno coperto quasi il 70-80% di tutte le saldature realizzate con il metodo di saldatura ad arco. Il giunto a T, il giunto a sovrapposizione, i giunti angolari rientrano tutti nei giunti di saldatura d'angolo. Poiché non è richiesta alcuna preparazione del bordo, le saldature d'angolo sono più semplici ed economiche delle saldature di testa.
Di seguito vengono citati diversi tipi di saldature d'angolo:
Saldatura a gola quadrata
Saldatura a scanalatura singola a V
Saldatura a gola singola
Saldatura a scanalatura singola a U
Saldatura a scanalatura singola a J
Saldatura svasata a V
Saldatura svasata svasata
La principale differenza tra le saldature di testa e d'angolo è che le superfici da unire nelle saldature di testa sono sullo stesso piano e nelle saldature d'angolo le superfici formano un angolo di 90 gradi l'una rispetto all'altra.
Un angolo di 45 gradi si forma tra le due parti in caso di saldature d'angolo, mentre la saldatura del giunto di testa sembra una cucitura o un cordone.
Quando i bulloni non sono sufficientemente forti e si consumano facilmente, i saldatori generalmente preferiscono le saldature d'angolo, anche per unire le flange alle tubazioni e ai manufatti saldati.
Saldatura a gola
La saldatura Groove è un tipo di giunzione, in cui un'apertura tra due elementi fornisce uno spazio per depositare il metallo.
Due tipi principali di saldature per scanalature sono il tipo a V singola e il tipo a V doppia. Le saldature di testa possono assomigliare a saldature di testa quando due membri della saldatura di testa presentano scanalature su di essi.
Saldatura continua
Le saldature continue sono un giunto continuo tra due elementi sovrapposti, materiali simili o dissimili, creati dall'uso di pressione e corrente elettrica.
Poiché i metalli hanno la caratteristica di condurre elettricità e possono sostenere pressioni elevate, questo processo viene eseguito principalmente sui metalli. La saldatura continua a resistenza è il processo più comunemente utilizzato per le saldature continue. Le saldature continue sono molto durevoli e robuste in natura perché una vasta area è unita dalla saldatura e il giunto è forgiato a causa del calore e della pressione applicati.
Saldature a punti
Qui due lamiere sono unite insieme in determinati punti. In caso di punti di saldatura, due fogli vengono posti in posizione sovrapposta tra loro (proprio come nel giunto a sovrapposizione), quindi un utensile rotante viene premuto con forza elevata sulla superficie superiore.
Il calore di attrito e l'alta pressione plastificano la lamiera, il perno dell'utensile viene immerso nelle lamiere fino a portare la spalla a contatto con la superficie della lamiera superiore.
Questo utensile è costituito da un perno che ruota e penetra nella lastra, la spalla nell'utensile è la fonte di un'elevata pressione di forgiatura che lega le lamiere senza fondersi. Dopo un breve spazio vuoto, l'utensile rotante viene estratto dai materiali in lamiera per eseguire un'altra saldatura a punti ogni 5 secondi.
Saldatura a spina
Le saldature a tassello vengono utilizzate principalmente per sostituire i rivetti e per unire superfici sovrapposte, una delle quali presenta dei fori.
Si tratta di saldature circolari utilizzate per unire due elementi insieme attraverso un piccolo foro in uno degli elementi e il foro è generalmente riempito parzialmente o completamente con metallo di saldatura.
Nella maggior parte delle applicazioni automobilistiche, le saldature a tampone sostituiscono le saldature a punti quando lo spazio necessario per far funzionare un'apparecchiatura di saldatura a punti non è sufficiente. Le saldature a spina danno un giunto più forte di una saldatura a punti.
Saldatura a fessura
Proprio come le saldature a tampone, anche le saldature a fessura vengono utilizzate per unire superfici sovrapposte una delle quali presenta dei fori, tonde nel caso di saldature a tampone e allungate per le saldature a fessura.
In parole semplici nel caso di saldature ad asola un pezzo di materiale è collegato con un altro pezzo di metallo attraverso un foro sagomato allungato. Il foro allungato può essere aperto ad un'estremità o può essere parzialmente o completamente.
Saldature a penetrazione totale e parziale
La saldatura a penetrazione completa o la saldatura a penetrazione completa (CJP) ha un tipo speciale di scanalatura che consente al materiale di riempimento di fluire attraverso l'intera fessura partendo dall'alto verso il basso del giunto.
In caso di saldature a penetrazione parziale (PJP), il materiale di riempimento non raggiunge la porzione di radice del giunto. Se osservi la sezione trasversale del giunto troverai lo spazio tra i due membri.
I bordi metallici sono generalmente smussati correttamente per favorire la piena penetrazione o le scanalature CJP, U,J e V sono forme molto comuni per le penetrazioni complete. Un CJP ben fatto fornisce un giunto forte e durevole rispetto al PJP.
Domande frequenti
Q1: Differenze di stato tra saldature di testa e d'angolo.
Risposta: Se due pezzi di metallo giacciono sullo stesso piano e sono uniti insieme, otteniamo una saldatura di testa. Le saldature di testa richiedono la preparazione del bordo.
Se i pezzi di metallo da unire formano un angolo di 90 gradi l'uno con l'altro, otteniamo una saldatura d'angolo. Non è necessaria la preparazione dei bordi.
Q2. Quali sono le differenze tra giunto saldato e giunto rivettato.
Risposta: La differenza tra giunto saldato e rivettato è menzionata di seguito:
| Giunto saldato | Giunto rivettato |
| Per i giunti saldati, non sono richiesti fori sugli elementi principali. | Il numero di fori sugli elementi principali è necessario per unirli con l'aiuto di rivetti. |
| Si ottiene un tipo di giunzione continua. | Un tipo di giunzione intermittente si ottiene a causa dell'esistenza di spazi tra i rivetti. |
| I giunti sono generalmente a prova di perdite | Le possibilità di perdite sono piuttosto elevate. |
| La resistenza del giunto saldato è piuttosto elevata | Le articolazioni rivettate sono relativamente deboli. |
| L'intero gruppo è più leggero. | L'intero gruppo è costituito da una serie di componenti che lo rendono pesante. |
| Il tempo necessario per la saldatura è inferiore | Più passaggi sono coinvolti nel processo di rivettatura che richiede molto tempo. |
Conclusione:
Per concludere il nostro post possiamo affermare che esistono diversi tipi di saldature e ognuna ha caratteristiche uniche. Per ottenere la specializzazione nella saldatura dobbiamo conoscere correttamente le loro qualità e quale sarà adatta secondo le nostre esigenze.
Sono Sangeeta Das. Ho completato il mio Master in Ingegneria Meccanica con specializzazione in Motori IC e Automobili. Ho circa dieci anni di esperienza nell'industria e nel mondo accademico. La mia area di interesse comprende motori IC, aerodinamica e meccanica dei fluidi. Puoi contattarmi a