Come si salda l'alluminio?

Per assemblaggi di componenti strutturali la normativa richiede di effettuare controlli qualitativi spinti, quali ad esempio i controlli radiografici.  La principale causa di porosità nel giunto saldato è la presenza indesiderata dell’idrogeno che, essendo insolubile nelle leghe di alluminio in fase solida, rimane intrappolato nella matrice durante il raffreddamento. gas di protezione dev'essere adatto. I gas della linea ARCAL^TM sono ad esempio caratterizzati da specifiche che possono superare gli standard richiesti. Tuttavia, accade spesso che l'umidità non provenga dall'ambiente circostante, e può quindi succedere che il gas di protezione non sia in grado di rimuoverla: l'umidità potrebbe essere contenuta nello strato di allumina superficiale dei pezzi in alluminio. È quindi importante prestare particolare attenzione a preparare adeguatamente la superficie quando si procede alla saldatura ad arco elettrico MIG o TIG.

Lo sapevate? Quando si parla dell'alluminio il termine saldatura MAG non viene utilizzato. Il gas usato è infatti inerte: il procedimento è quindi denominato MIG che sta per "Metal Inert Gas". Al contrario, la saldatura dei vari tipi di acciaio sfrutta un gas leggermente ossidante ed è quindi denominata MAG, che sta per "Metal Active Gas".

Scelta dei gas per la saldatura TIG di alluminio e delle sue leghe

La struttura metallurgica dell’alluminio e delle leghe leggere necessità protezione con gas e miscele completamente inerti al fine di garantire buona stabilità d’arco e ottimale protezione del bagno di saldatura. La scelta del gas tiene in considerazione l'elevata reattività chimica del materiale base, in particolare verso l’ossigeno o l’idrogeno: è questa la ragione per la quale non è possibile utilizzare gas di saldatura chimicamente attivi.
L'atmosfera protettiva deve essere necessariamente inerte: Argon o miscele di Argon-Elio.
La composizione dei componenti inerti in miscela influenzerà alcuni aspetti della saldatura quali ad esempio: la forma del cordone (profilo della zona fusa e zona termicamente alterata), l’azione di decapaggio (eliminazione dello strato superficiale di allumina) e l’apporto termico specifico che influenza sforzi e deformazioni del giunto saldato.

Nella gamma di gas Reference, ARCAL™ Prime è il gas idoneo per la saldatura dell'alluminio e delle sue leghe.
ARCAL™ Prime è la soluzione per la saldatura ad argon ad alta purezza per i professionisti. Questo gas è disponibile in varie taglie di bombole e, per grandi consumi, anche in formato liquido criogenico. ARCAL™ Prime è adatto a tutti i materiali saldati in MIG, TIG e plasma oltreché alla protezione a rovescio di tutti i materiali. L'argon ad alta purezza ARCAL™ Prime si adatta a tutte le esigenze e garantisce la massima qualità di saldatura con un aspetto eccellente.

Nella gamma di gas Tech, ARCAL™ propone diverse miscele di qualità a seconda dei requisiti di produzione richiesti.
L'aggiunta di elio nell'argon aumenta l'energia termica dell'arco elettrico. ARCAL™ 32, 35 e 37 sono soluzioni per alta produttività, in particolare, le velocità di saldatura ottenute, sono superiori rispetto a quelle con argon o ARCAL™ 1, inoltre queste miscele apportano particolari benefici su materiali ad alta conducibilità termica come ad esempio tutte le leghe di alluminio (impiego in corrente alternata) o del rame (in corrente continua).
ARCAL™ 32 e 35 oltre a migliorare significativamente le prestazioni, permettono di mantenere una buona capacità di innesco e stabilità d’arco. All’aumentare del contenuto di elio, come in ARCAL™ 37 è possibile saldare spessori maggiori in mono passata (fino a 10 mm di spessore) e, talvolta, consentono di operare senza alcuna operazione di  cianfrinatura dei pezzi. Con queste miscele, la differente distribuzione dell'energia termica nel bagno, permette di ridurre sforzi e deformazioni post saldatura fino al 70%.

Consigli per saldare l’alluminio con TIG

L’alluminio e le sue leghe (ad eccezione di quelle contenenti rame) sono saldabili in TIG , tali leghe richiedono una estrema attenzione durante ogni singola operazione nel processo di saldatura, al fine di evitare la formazione di cricche e porosità .
Vale la pena di ricordare queste precauzioni e accorgimenti da adottare:

• Le aree da fondere durante la saldatura devono essere accuratamente sverniciate e mantenute pulite dopo tali operazioni. Qualsiasi traccia di grasso, umidità produrrà inevitabilmente porosità nella saldatura (a causa dell'idrogeno).
• Il metallo d'apporto deve essere tenuto il più possibile al riparo dal contatto con l'aria (disimballare la bobina all'ultimo momento).
• Per le leghe  con un lungo intervallo di solidificazione (ad es. alluminio-silicio della serie 6000), è preferibile utilizzare un metallo d'apporto la cui composizione tenda a ridurre tale intervallo, al fine di ridurre il rischio di cricche nel cordone.
• Progettare geometrie del giunto (ad esempio cianfrinature, svasature), che, abbinate a particolari tecniche operative, riducano il rischio di cricche a caldo. Altro fattore che riduce tale rischio è la scelta di idonei materiali d’apporto, come ad esempio leghe con micro aggiunte di Titanio e Zirconio.

Per la saldatura TIG dell'alluminio (e delle sue leghe), l’impiego maggiormente diffuso è quello in regime di  corrente alternata. Questo permette di gestire al meglio una caratteristica chimico fisica dell'alluminio che influenza significativamente la qualità finale della saldatura: la sua superficie esterna presenta una pellicola di ossido (allumina), refrattaria, a temperatura di fusione nettamente superiore al cuore del pezzo sottostante. Regolando la forma d’onda della corrente alternata (AC) è possibile ‘rompere’ lo strato di ossido con alte intensità e, al contempo, fornire un idoneo apporto termico (a minori intensità) alla base sottostante, per portarla a fusione.  Oltre alle densità di corrente vi sono altri parametri la cui scelta influenza la qualità finale della saldatura, come ad esempio il flusso di gas, la lunghezza dell'arco elettrico , il tipo di elettrodo e il metallo d'apporto. Per quanto riguarda la scelta dell'elettrodo, per la saldatura dell'alluminio, del magnesio e delle loro leghe, si consigliano elettrodi per  corrente alternata ad alta frequenza, di tungsteno puro o zirconio.

• Tungsteno puro. Per uso generale in applicazioni meno critiche. Consigliato per la saldatura AC a onda bilanciata e a idrogeno atomico. È il più economico.
• Tungsteno di zirconio. Lo zirconio garantisce un funzionamento migliore e una maggiore durata nella saldatura in corrente alternata. Bassa contaminazione.

Che tipo di metallo di apporto bisogna scegliere?

Vi sono vari tipi di metallo di apporto (alluminio, silicio, manganese, ecc.), sotto forma di bacchette o filo per saldatura, che bisogna scegliere in base al risultato desiderato. Se non volete sbagliarvi e fare la scelta giusta vi consigliamo di consultarvi con il vostro fornitore di  materiale di apporto.

Contattate subito i nostri esperti per ottenere informazioni sulla saldatura dell'alluminio. Sapranno fornirvi risposte personalizzate che riguardano gli assemblaggi, offrirvi consulenza su come scegliere la saldatrice giusta, il gas e il metallo di apporto adatti (sotto forma di bacchetta o di filo).