I primi 10 processi di saldatura ampiamente utilizzati nella pratica

Di seguito sono riportati i vari processi di saldatura ampiamente utilizzati nella pratica: 1. Saldatura ad arco in carbonio (CAW) 2. Saldatura ad arco in metallo schermato (SMAW) 3. Saldatura a gas inerte (MIG) 4. Saldatura ad arco sommerso (SAW) 5. Saldatura a resistenza elettrica 6. Saldatura a pressione 7. Saldatura esplosiva 8. Saldatura ad ultrasuoni 9. Saldatura a frizione 10. Saldatura a induzione.

1. Carbon Arc Welding (CAW):

Nella saldatura ad arco al carbonio (CAW), il calore di fusione è ottenuto da un arco elettrico. L'arco viene prodotto tra il lavoro e un elettrodo di carbonio o due elettrodi di carbonio. Il calore prodotto dall'arco viene impiegato per fondere il metallo di base. Nella saldatura di piastre pesanti, viene utilizzato un metallo di apporto che viene depositato nella saldatura da un'asta di riempimento. Questo processo è mostrato in Fig. 7.22.

Nel CAW vengono utilizzati elettrodi non consumabili in carbonio o grafite. Gli elettrodi di grafite hanno una durata maggiore e il 400% in più di conduttività elettrica, quindi elettrodi di carbonio. Gli elettrodi di carbonio e grafite vengono consumati lentamente durante il processo di saldatura a causa di una lenta ossidazione del carbonio.

Può essere utilizzato solo un alimentatore CC. L'elettrodo è solitamente negativo (catodo) e il lavoro è positivo (anodo). La temperatura o il calore prodotto dall'anodo (lavoro) è superiore a circa 3900 ° C mentre al catodo (elettrodo) è inferiore a circa 3200 ° C.

L'arco elettrico è stabilito tra un singolo elettrodo di carbonio e il pezzo da lavorare (elettrodo singolo CAW) o tra due elettrodi di carbonio (metodo ad arco indipendente con doppio elettrodo). In entrambi i casi, non viene fornita alcuna schermatura.

Le differenze tra i due processi sono nella fonte di calore e nella differenza nell'atmosfera attorno al lavoro. Gli elettrodi di carbonio hanno diametri compresi tra 10 e 25 mm e lunghi circa 300 mm. Usano gli intervalli di corrente da 200 a 600 Ampere.

Parametri di processo:

Fonte di energia: alimentazione DC

Corrente: da 200 a 600 Ampere,

Temperatura, intervallo: 3200 ° C a 3900 ° C.

Elettrodo: carbonio o grafite, diametro non consumabile. Da 10 a 25 mm, lunghezza 300 mm (circa).

Applicazione e usi:

La saldatura ad arco in carbonio non è comunemente usata nell'industria. La sua applicazione è limitata alla saldatura di sottili fogli di metalli non ferrosi come rame, nichel, ottone, bronzo, alluminio, ecc. Viene anche utilizzato per il taglio e la brasatura.

Vantaggi del CAW:

(I) Semplice da controllare:

Questo processo è relativamente semplice per controllare la temperatura del bagno di saldatura variando la lunghezza dell'arco.

(Ii) Più facile iniziare l'arco:

Questo processo è più facile per avviare l'arco in quanto l'elettrodo non si attacca al metallo base.

(Iii) Il processo può essere atomizzato:

Questo processo è facilmente adottato per l'automazione in cui la tensione e la corrente dell'arco, la velocità di avanzamento e la velocità di alimentazione dell'asta sono controllate correttamente.

Svantaggi del CAW:

(i) È obbligatorio il separatore separato:

L'elettrodo di carbone viene utilizzato solo come fonte di calore e quindi è necessario un bocchettone di riempimento separato soprattutto quando si saldano lamiere con spessore superiore a 1/8 di pollice (3 mm).

(ii) Usato solo per DCSP:

A causa della differenza di temperatura al catodo e all'anodo, questo processo può essere utilizzato solo per DCSP (polarità diretta a corrente diretta).

(iii) Problema dei buchi del colpo:

Produce anche fori di soffiaggio nel metallo di saldatura, come tutti i processi di saldatura in CC. I fori di soffiaggio sono causati dal campo magnetico prodotto che circonda l'arco. Questo fenomeno è chiamato colpo dell'arco magnetico.

2. Saldatura ad arco in metallo schermato (SMAW):

La saldatura ad arco in metallo schermato (SMAW) è un processo di saldatura ad arco manuale ed è talvolta denominata saldatura a bastone. La fonte di calore per la saldatura è un arco elettrico mantenuto tra un elettrodo metallico consumabile rivestito di flux e il pezzo da lavorare.

Il materiale di riempimento è fornito principalmente dal nucleo metallico dell'asta dell'elettrodo. La schermatura della punta dell'elettrodo, della pozza di saldatura e del metallo di base viene assicurata attraverso la decomposizione del rivestimento del flusso.

La configurazione di base per SWAW è mostrata in Fig. 7.23:

Quando si salda il metallo con uno spessore maggiore, è necessario un numero di passaggi individuali per completare la saldatura, come mostrato nella Fig. 7.23 (b).

La linea di metallo depositata durante un singolo passaggio è chiamata tallone. Per scanalature profonde o filetti, la larghezza del tallone è solitamente aumentata dalla tessitura dell'elettrodo. Alcuni modelli di tessitura sono mostrati in Fig. 7.23 (c). La scelta del modello di tessitura dipende dalla posizione della saldatura e dallo spessore del lavoro.

Parametri di processo:

Fonte di potere:

AC o DC

Attuale:

Da 150 a 1000 Amp.

voltaggio:

Da 20 a 40 volt.

Intervallo di temperatura:

2400 - 2700 ° C.

Elettrodo:

Consumabile, rivestito in flux da 1, 2 a 12 mm di diametro e 450 mm di lunghezza.

Applicazione e usi:

Questo processo è il processo di saldatura più comunemente utilizzato e ha trovato un'applicazione diffusa nelle costruzioni in acciaio e nella costruzione navale. SMAW può essere utilizzato per unire lamiere sottili e spesse in acciaio al carbonio semplice, acciaio bassolegato e ghisa.

La scelta corretta del diametro e del materiale dell'elettrodo è obbligatoria. Vengono eseguiti anche il preriscaldamento e il trattamento post riscaldamento.

Vantaggi di SMAW:

(1) È meglio adatto per metalli ferrosi.

(2) È adatto per lamiere sottili e spesse.

(3) È un metodo ampiamente accettato di entrare nell'industria.

(4) Fornisce una migliore schermatura della piscina fusa, del bordo dell'elettrodo e dell'area di saldatura dell'ossigeno atmosferico e dell'azoto.

Svantaggi di SMAW:

(1) È antieconomico e inadatto per metalli non ferrosi:

È antieconomico e inadatto per metalli non ferrosi come leghe di alluminio, rame, nichel, leghe di rame-nichel e anche per leghe a basso punto di fusione come leghe di zinco, stagno e magnesio.

(2) È un processo non continuo:

Una chiara e breve venuta del processo è che la saldatura deve essere fermata ogni volta come elettrodo bastone con il lavoro e anche quando l'elettrodo è consumato e sostituito da uno nuovo. Di conseguenza, ciò comporta un calo della produttività.

3. Metal Inert Gas Welding (MIG):

Il processo di saldatura con gas inerte metallico viene solitamente chiamato saldatura ad arco in metallo a gas. Impiega un arco elettrico tra un solido elettrodo continuo consumabile e il pezzo da lavorare.

La schermatura si ottiene pompando una corrente di gas inerte (argon o elio), attorno all'arco per impedire che il metallo fuso provenga dall'ossigeno atmosferico e dall'azoto. L'elettrodo è nudo e non viene aggiunto alcun flusso.

Questo processo è mostrato in Fig. 7.26:

La saldatura MIG è generalmente un processo semi-automatico. Tuttavia, può anche essere applicato automaticamente dalla macchina.

In questo processo, l'elettrodo filo consumabile viene alimentato automaticamente e continuamente da una bobina (bobina) ad una velocità compresa tra 250 e 700 cm al minuto.

Fonte di alimentazione:

Solo l'alimentazione CC con DCRP e DCSP viene utilizzata in questo processo. La polarità inversa corrente diretta (DCRP) viene utilizzata per produrre una penetrazione più profonda quando lo spessore del lavoro è inferiore.

La polarità diretta corrente diretta (DCSP) viene utilizzata per produrre una piccola penetrazione quando lo spessore del lavoro è maggiore.

Tuttavia, l'alimentazione CA non viene utilizzata in MIG a causa della diversa velocità di combustione dell'elettrodo durante i cicli positivo e negativo.

Elettrodo a filo MIG:

L'elettrodo a filo utilizzato nella saldatura MIG ha le seguenti caratteristiche:

(i) Consumabile, alimentazione continua.

(ii) tolleranze dimensionali chiuse.

(iii) composizione chimica appropriata.

(iv) Diametro compreso tra 0, 5 e 3 mm.

(v) Disponibile sotto forma di bobina (bobina) di peso compreso tra 1 e 350 kg.

(vi) Alimentato ad una velocità da 250 a 700 cm / minuto.

Applicazioni e usi:

Questo processo viene utilizzato per le stesse applicazioni di saldatura TIG, ma è ampiamente utilizzato per la saldatura di lastre di grosso spessore (oltre lo spessore di 4 mm).

Alcune applicazioni di MIG sono:

(i) Il processo di saldatura MIG può essere utilizzato per saldare fogli sottili e piastre relativamente spesse, ma è più economico per gli spessori di saldatura da 3 a 13 mm.

(ii) Il processo di saldatura MIG è particolarmente apprezzato nella saldatura di metalli non ferrosi come alluminio, magnesio e leghe di titanio.

(iii) Il processo di saldatura MIG viene utilizzato anche per la saldatura di parti in acciaio inossidabile e acciaio critico.

(iv) Il processo di saldatura MIG è adatto anche per la saldatura di metalli ferrosi come acciai legati ecc.

(v) Il processo di saldatura MIG è ampiamente utilizzato nei settori missilistico e aerospaziale.

Vantaggi di MIG:

1. Operazione più rapida:

L'alimentazione continua del filo dell'elettrodo rende il processo rapido in funzione.

2. Nessuna formazione di scorie:

Come gas inerte viene utilizzato al posto del flusso che serve allo scopo di schermare contro l'atmosfera.

3. Migliore qualità della saldatura:

Si ottiene una saldatura liscia, chiara e di migliore qualità.

4. Penetrazione più profonda possibile:

Utilizzando la corrente diretta in inversione di polarità (DCRP), è possibile una penetrazione più profonda della saldatura.

Svantaggi di MIG:

1. Il costo delle attrezzature di saldatura MIG è elevato.

2. Il costo del gas inerte è aggiuntivo.

3. Non adatto per lavori all'aperto in quanto il vento forte potrebbe far saltare via la schermatura di gas inerte, con conseguente scarsa qualità della saldatura.

4. Saldatura ad arco sommerso (SAW):

La saldatura ad arco sommerso (SAW) è nota anche come saldatura ad arco nascosto. È un metodo di saldatura ad arco automatico abbastanza nuovo in cui l'arco e l'area di saldatura sono schermati da una coperta di flusso granulare fusibile.

Viene utilizzato un elettrodo nudo e viene continuamente alimentato da un meccanismo speciale durante la saldatura. Questo accelera il processo. La figura 7.27 mostra il principio di funzionamento della saldatura ad arco sommerso.

Come si può vedere dalla figura, il processo è limitato nella saldatura di piastre piane solo in posizione orizzontale. Questa limitazione è imposta a causa del modo di flusso utilizzato e del filo dell'elettrodo alimentato.

Lo strato di flusso isola l'arco dall'atmosfera circostante e, quindi, fornisce un'adeguata schermatura.

La temperatura di fusione del flusso deve essere inferiore a quella del metallo base. Il flusso forma uno strato isolante sopra il pool di metallo fuso solidificante. Ciò ritarda la solidificazione del metallo fuso e, quindi, consente alle scorie e alle contaminazioni non metalliche di fluttuare nella parte superiore del pool fuso.

La produzione finale di saldatura ottenuta è esente da contaminazioni non metalliche e ha una composizione chimica omogenea.

Parametri di processo:

Alimentazione elettrica:

Sia AC o DC, AC è preferito in quanto riduce il colpo d'arco.

Gamma corrente:

Da 1000 Amp a 4000 Amp.

Intervallo di temperatura:

2900 ° C a 4100 ° C.

Tipo di elettrodo:

Consumabile, filo continuo alimentato.

Applicazione e usi:

La saldatura ad arco sommerso viene utilizzata per saldare acciaio a basso tenore di carbonio, acciaio legato e metalli non ferrosi come nichel, bronzo, ecc.

Vantaggi di SAW:

1. Alta velocità di saldatura e alta velocità di deposizione, che è da cinque a dieci volte superiore rispetto alla saldatura ad arco in metallo schermato.

2. Alta qualità delle saldature ottenute, poiché la schermatura perfetta viene raggiunta dallo strato di flusso.

3. Alto rendimento termico, poiché il calore totale viene mantenuto sotto la coltre delle scorie.

4. Alta resistenza e duttilità della saldatura.

5. La penetrazione profonda può essere ottenuta.

6. La saldatura prodotta è priva di schizzi.

7. Meno nocivo per l'operatore, dato che il calore e i raggi ultravioletti sono mantenuti al di sotto dello strato di flusso e scorie.

Svantaggi di SAW:

1. Adatto solo per posizioni di saldatura piatte e orizzontali.

2. Il flusso può rimanere intrappolato durante la saldatura, con conseguente saldatura non omogenea.

5. Saldatura elettrica di resistenza:

La saldatura di resistenze elettriche è un tipo di saldatura a pressione calda. Si tratta di un processo in cui le parti metalliche sono localmente riscaldate allo stato plastico facendo scorrere una forte corrente elettrica attraverso di esse, e quindi completando la saldatura mediante l'applicazione della pressione.

Un set di saldatura a resistenza è costituito da un telaio, un trasformatore step-down, elettrodi, timer elettronico automatico e un meccanismo a pressione, come mostrato in Fig. 7.28.

Principio di funzionamento:

Il calore richiesto per la saldatura viene prodotto passando una corrente pesante (da 3000 a 90.000 Amp) a una tensione molto bassa (da 1 a 25 volt) attraverso i due pezzi di metallo da saldare che si toccano l'un l'altro, per un tempo molto breve .

Il calore prodotto è dato dalla seguente relazione:

H = I ² RT

Dove, H = calore generato (Joule),

I = corrente elettrica (rms in ampere)

R = Intervallo di tempo del flusso di corrente (secondi)

T = L'intervallo di tempo di corrente ha un forte impatto sulla quantità di calore prodotta.

Parametri di processo:

Questo processo si riferisce al controllo dei quattro parametri di base come mostrato nella formula sopra:

(i) Corrente,

(ii) Resistenza,

(iii) Tempo,

(iv) Pressione.

Per una buona saldatura, queste variabili devono essere attentamente selezionate e controllate.

La loro scelta dipende:

(a) Tipo e dimensione dell'elettrodo,

(b) Spessore della saldatura,

Cerchiamo di discutere sopra variabile uno per uno:

(i) Corrente e alimentazione:

La saldatura a resistenza elettrica utilizza un alimentatore a corrente alternata monofase di solito con una frequenza di 50 Hz.

Un trasformatore step-down monofase viene utilizzato per convertire l'alimentazione in ingresso di 220 volt in una tensione richiesta bassa da 1 a 25 volt. Questo aumenta la corrente a 100-2000 Ampere, in modo da eseguire l'operazione.

(ii) Resistenza:

La resistenza totale del sistema include la resistenza dei pezzi da lavorare, la resistenza degli elettrodi e la resistenza tra due pezzi di metallo.

La resistenza dei pezzi da lavorare e degli elettrodi dovrebbe essere mantenuta il più bassa possibile rispetto alla resistenza tra la superficie dell'interfaccia, in modo da evitare il riscaldamento indesiderato degli elettrodi. Gli elettrodi devono essere fatti di materiale altamente conduttivo come rame, cadmio o leghe di rame-cromo.

(iii) Intervallo di tempo:

L'intervallo di tempo del flusso di corrente è molto breve. Di solito è 0, 001 secondi per fogli sottili e pochi secondi per piastre spesse. Il tempo di saldatura è controllato automaticamente da un timer elettronico.

(iv) Intervallo di pressione:

La pressione varia generalmente da 200 a 600 kg / cm ² . Una pressione moderata viene applicata, prima e durante il passaggio di corrente, per stabilire una resistenza costante. La pressione viene aumentata considerevolmente dopo che è stato raggiunto il calore appropriato, per ottenere una struttura a grana fine di saldatura.

Applicazione della saldatura di resistenza:

1. La saldatura a resistenza elettrica è ampiamente utilizzata per la giunzione di fogli sottili per la produzione di massa nelle industrie.

2. Solitamente impiegati nell'industria automobilistica, aeronautica, delle tubazioni e dei tubi.

3. Questo processo è in grado di saldare metalli come acciaio, acciaio inossidabile, bronzo, ecc.

4. L'alluminio può anche essere saldato con alcune modifiche nel processo.

Vantaggi della saldatura a resistenza:

1. Il processo è molto veloce, poiché le saldature vengono fatte rapidamente.

2. Il processo è adatto per la produzione di mess.

3. Il processo non richiede molta abilità di operatore.

4. Il processo è economico in funzione, poiché nulla viene consumato tranne l'energia elettrica.

5. Il processo rende possibile la saldatura di metalli dissimili.

Svantaggi della saldatura a resistenza:

1. Sono limitati ai giunti sovrapposti, tranne la saldatura di testa.

2. Il costo iniziale delle attrezzature è elevato.

Tipi di saldatura a resistenza:

Esistono diversi tipi di saldatura a resistenza utilizzati nella pratica moderna, alcuni di base e più utilizzati sono:

1. Saldatura a punti.

2. Saldatura continua.

3. Saldatura a proiezione.

4. Saldatura testa a testa.

5. Saldatura a fiamma.

6. Saldatura a percussione.

6. Saldatura a pressione:

La saldatura a pressione comporta l'applicazione di una pressione esterna alla ricristallizzazione della struttura metallica e alla produzione della saldatura. I processi di saldatura a pressione sono applicati principalmente a metalli con elevata duttilità come alluminio, rame e sue leghe.

La temperatura coinvolta in questo processo può essere:

(i) temperatura ambiente; (saldatura a pressione fredda).

(ii) temperatura allo stato plastico o al di sotto dei punti di fusione; (saldatura a stato solido).

(iii) Temperatura di fusione o fusione; (saldatura allo stato fuso).

Nella saldatura a pressione, deve essere prodotto un contatto molto stretto tra gli atomi delle parti da unire. Sfortunatamente, ci sono due ostacoli che devono essere superati per poter eseguire con successo la saldatura a pressione.

Innanzitutto, le superfici non sono piatte se visualizzate su un microscopio. Di conseguenza, il contatto iniziale può essere raggiunto solo dove i picchi incontrano picchi, come mostrato in Fig. 7.34, e questi legami non produrrebbero abbastanza un giunto saldato forte.

Secondo, le superfici dei metalli sono solitamente ricoperte da strati di ossido che impediscono il contatto diretto tra le parti metalliche e quelle metalliche da saldare. Pertanto, lo strato di ossido e le pellicole non metalliche devono essere rimossi con una spazzola metallica prima di saldare per produrre un giunto saldato forte.

A seconda delle temperature di cui sopra, la saldatura a pressione è classificata come:

Ogni volta che parliamo di saldatura a pressione, si considera che la saldatura a pressione a freddo non sia menzionata diversamente. Ora, vale la pena discutere qui la saldatura a pressione fredda, la saldatura esplosiva e la saldatura ad ultrasuoni.

7. Saldatura esplosiva:

La saldatura esplosiva è una saldatura a pressione allo stato solido. Questo processo ha l'assenza di calore e flusso e quindi, elimina i problemi associati ai metodi di saldatura a fusione, come la zona colpita dal calore e le modifiche di micro stricture. Questo processo utilizza un materiale altamente esplosivo per generare una pressione estremamente elevata. Questa pressione veniva utilizzata per combinare le piastre piatte.

Durante la saldatura esplosiva, viene prodotto un getto di metallo liquido e si rompe il film di ossido depositato sulle superfici, per portare i due piani metallici in un intimo contatto metallo su metallo. Questo getto metallico è anche responsabile della tipica onda e dell'interblocco meccanico tra due piastre e, infine, ha un forte legame. La figura 7.36 (a) illustra una disposizione di saldatura esplosiva di due piastre piatte, e la figura 7.36 (b) mostra uno schizzo ingrandito dell'interfaccia ondulata tra di loro.

Applicazione e usi:

1. La saldatura esplosiva e il rivestimento esplosivo sono più diffusi nella produzione di scambiatori di calore e apparecchiature per il trattamento chimico.

2. I compositi corazzati e rinforzati con una matrice metallica sono anche prodotti da questo processo di saldatura esplosivo.

limitazioni:

Tuttavia, una chiara limitazione è che, questo processo non può essere usato con successo per la saldatura di metalli duri e fragili. La ricerca è in corso in questo settore e vengono continuamente introdotti risultati migliori.

8. Saldatura ad ultrasuoni:

La saldatura ad ultrasuoni è una saldatura a pressione allo stato solido che utilizza l'energia delle vibrazioni ultrasoniche insieme alle normali sollecitazioni statiche. Non comporta l'applicazione di alte pressioni o temperature e si realizza in breve tempo tra 0, 5 e 1, 5 secondi.

L'effetto combinato delle vibrazioni ultrasoniche e dei normali stress statici provoca il movimento delle molecole di metallo e porta una giunzione sana tra le facce dei metalli in contatto. È comunemente usato per unire fogli sottili o fili di metalli simili o dissimili al fine di ottenere giunti di tipo lap.

Apparecchiature per la saldatura a ultrasuoni: sono disponibili diversi tipi di macchine a ultrasuoni, ciascuna costruita per produrre un determinato tipo di saldatura, come punti, linee, cuciture continue o anelli. La Fig. 7.37 mostra una saldatrice a ultrasuoni spot-type. È comunemente usato nella saldatura di elementi di microcircuito.

Elementi:

La macchina consiste di seguire gli elementi di base:

(i) Convertitore di frequenza:

Un convertitore di frequenza converte la corrente elettrica standard da 50 Hz in una corrente ad alta frequenza di frequenza fissa nell'intervallo da 15 a 75 kHz.

(ii) Trasduttore:

Un trasduttore che converte la potenza elettrica in vibrazioni meccaniche elastiche ad ultrasuoni.

(iii) Corno:

Un corno che ingrandisce l'ampiezza di queste vibrazioni e le consegna alla zona di saldatura.

(iv) Dispositivo di serraggio:

Dispositivo di serraggio utilizzato per bloccare le piastre da saldare.

(v) Sonotrode:

Sonotrode, rispetto all'elettrodo nella saldatura a resistenza, viene utilizzato per fornire le vibrazioni ultrasoniche al pezzo da lavorare.

(vi) Incudine:

Viene utilizzata un'incudine che contiene i pezzi da lavorare e Sonotrode.

(vii) Controlli:

Controlli appropriati per impostare valori ottimali per le variabili di processo, come la potenza vibratoria, la forza di serraggio normale e il tempo di saldatura ecc.

Applicazione e usi:

1. Questo processo è particolarmente adatto per l'auto-movimento e per la saldatura di fogli sottili o fili di metalli simili o dissimili, al fine di ottenere giunzioni.

2. Questo processo ha trovato ampia applicazione nelle industrie elettriche e microelettroniche.

3. Questo processo viene utilizzato per la saldatura di fogli sottili di metallo per l'imballaggio.

4. Questo processo trova la sua ampia applicazione nella fabbricazione di componenti di reattori nucleari.

9. Saldatura a frizione:

La saldatura ad attrito è un tipo di saldatura allo stato solido in cui il calore viene fornito dall'attrito meccanico tra i due pezzi di metallo per fonderli insieme sotto l'azione della forza di compressione. Questa saldatura è anche conosciuta come saldatura inerziale.

I passaggi coinvolti in questo processo sono:

(i) I due pezzi da saldare sono allineati assialmente.

(ii) Un pezzo viene tenuto in un mandrino o un dispositivo fisso mentre l'altro è tenuto in un mandrino fissabile montato su un mandrino.

(iii) Il pezzo rotante viene ruotato ad alta velocità costante per sviluppare sufficiente energia cinetica.

(iv) L'altro pezzo viene portato a contatto con il pezzo rotante sotto leggera pressione assiale. L'energia cinetica viene convertita in calore di attrito all'interfaccia.

(v) La pressione e la rotazione vengono mantenute fino a quando i bordi di accoppiamento dei pezzi di lavoro raggiungono una temperatura adeguata (nel campo di forgiatura) che consente un flusso di plastica facile. Durante questo periodo, il metallo viene espulso lentamente dalla regione di saldatura per formare un punto morto.

(vi) Quando si è verificato un riscaldamento sufficiente, la rotazione del mandrino viene interrotta e viene applicata un'alta pressione assiale per formare insieme i due componenti. Il risultato ottenuto è una saldatura forte e solida.

Il processo è chiaramente mostrato in Fig. 7.38, che indica anche i passaggi coinvolti nella saldatura ad attrito. Il tempo di saldatura varia tra 2 e 30 secondi.

La velocità di rotazione, la pressione assiale e il tempo di saldatura dipendono dal materiale da saldare per attrito. Più duro è il metallo da saldare, maggiore è la velocità di rotazione e maggiore è la pressione assiale.

Applicazione e usi:

1. La saldatura ad attrito viene applicata con successo per saldare acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, alluminio, rame e titanio ecc.

2. La saldatura ad attrito viene anche utilizzata per saldare due metalli diversi come l'alluminio per l'acciaio o l'alluminio per il rame.

3. La saldatura ad attrito consente la saldatura di barre tonde, tubi o materiale tondo su una piastra, ad esempio una barra su un giogo, un perno su una piastra e un albero su ingranaggio.

Vantaggi della saldatura a frizione:

Diversi vantaggi sono stati rivendicati per il processo di saldatura ad attrito.

Questi includono:

(i) Alta efficienza di utilizzo dell'energia.

(ii) Possibilità di unire metalli simili e dis-simili che non possono essere uniti con processi di saldatura convenzionali, ad esempio alluminio-acciaio o alluminio-rame.

(iii) I film di ossido sulla superficie del metallo vengono rimossi e l'affinamento del grano avviene.

(iv) Si ottiene un legame sonoro e di solito ha la stessa forza del metallo base.

Svantaggi della saldatura a frizione:

Tuttavia, i principali limiti di questo processo sono:

(i) Almeno una delle due parti da saldare deve essere un corpo di rivoluzione attorno all'asse di rotazione, come una barra tonda, un tubo, un tubo o un albero.

(ii) Durante la saldatura è necessario prestare attenzione per garantire la concentricità delle barre tonde e l'ortogonalità dei bordi del pezzo da lavorare.

10. Saldatura ad induzione:

La saldatura ad induzione è un tipo di saldatura a stato solido. Come suggerisce il nome, la saldatura a induzione si basa sul fenomeno dell'induzione.

Secondo questo, quando una corrente elettrica scorre in una bobina di induttore, un'altra corrente elettrica viene indotta in qualsiasi conduttore che si interseca con il flusso magnetico. La fonte di calore è la resistenza all'interfaccia di due pezzi. La Fig. 7.39 mostra il principio della saldatura ad induzione.

Questo processo di saldatura è noto anche come saldatura ad induzione ad alta frequenza (HFIW) poiché viene impiegata una corrente ad alta frequenza per la conversione efficiente dell'energia elettrica in energia termica.

Frequenze nell'intervallo da 300 a 450 kHz sono comunemente utilizzate, sebbene le frequenze a partire da 10 kHz siano utilizzate anche dalle industrie.