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GENERALIT

La SALDATURA una tecnica di giunzione che realizza lunione permanente di due pezzi metallici con o senza apporto di materiale (metallo dapporto) e sotto lazione del calore.

La scelta di un procedimento di saldatura rispetto ad un altro dipende da molti fattori: tipo di lega da saldare, spessore delle parti da saldare, posizione di saldatura, dal tipo di produzione (in serie o no), dalle attrezzature disponibili in officina.

GENERALIT

quando il materiale base fonde e prende parte alla composizione del giunto

quando il metallo base non prende parte alla formazione del giunto. Il cordone di saldatura formato dal solo metallo dapporto, sempre presente, diverso dal metallo base e con temperatura di fusione inferiore.

GENERALIT

SALDATURE PER FUSIONE quando i pezzi vengono uniti allo stato liquido. In base a come viene prodotto il calore necessario per portare a fusione il metallo si distinguono saldature a gas o ad arco.

SALDATURE A PRESSIONE quando i pezzi vengono collegati non allo stato fuso, ma quando si trovano in uno stato pastoso. Tale stato viene raggiunto, generalmente, per effetto Joule, dal passaggio di una corrente elettrica.

GENERALIT

SALDOBRASATURE quando i lembi dei pezzi vengono preparati con cianfrinature. Il metallo dapporto fondendo riempie il cianfrino costituendo il cordone di saldatura.

BRASATURE quando i pezzi da saldare sono semplicemente appoggiati luno sullaltro: lo spazio capillare che rimane tra i due viene riempito dal metallo dapporto fuso. In questo caso il giunto costituito da uno strato sottilissimo di metallo dapporto che ha formato una lega col metallo base.

Temperatura di fusione < 400c

Temperatura di fusione 600 - 700c

SALDATURA OSSIGAS

Utilizza come sorgente di calore la fiamma ottenuta dalla combustione tra un gas combustibile (idrogeno, metano, propano, butano, acetilene) ed un gas comburente (lossigeno).

COMBUSTIBILE FIAMMA TEMPERATURA

idrogeno ossidrica 2500C

metano ossimetanica 2750C

propano ossipropanica 2750C

butano ossibutanica 2850C

acetilene ossioacetilenica 3200C

La fiamma viene prodotta allestremit di un cannello nel quale i due gas si combinano in opportuni rapporti ottimali, tali da produrre la cosiddetta FIAMMA NEUTRA. Il cannello deve essere dimensionato in modo che la velocit della miscela dei due gas sia superiore alla velocit di propagazione della fiamma, cos da evitare accensioni nella parte interna del cannello.

LE PRESSIONI

In centrale di decompressione ITIS Ossigeno 7,50 bar Acetilene 0,75 bar

I VARI TIPI DI CANNELLO

Potenza del cannello

La potenza dei cannelli viene comunemente indicata in litri di acetilene erogati in unora.

La variazione della potenza del cannello pu essere ottenuta:

1. Modificando lefflusso di ossigeno dalliniettore mediante una valvola di regolazione a spillo.

2. Modificando la quantit di miscela uscente dalla punta del cannello impiegando punte aventi fori calibrati di diametro diverso.

Cannello a bassa pressione

Cannello ad alta pressione

Sostituendo la punta.

Valori di potenza dei cannelli

Cannello di bassa pressione

Tipo di cannello Potenza C2H2 (l/h)

Leggero da 10 a 150

Medio da 150 a 350

Pesante da 500 a 4000

Cannello di alta pressione

Tipo di cannello Potenza C2H2 (l/h)

Leggero e medio da 150 a 1500

Pesante da 1500 a 4500

Scelta della potenza di un cannello

I fattori che influenzano tale scelta sono i seguenti:

1. La natura del metallo da saldare.

2. Lo spessore dei pezzi da unire.

3. Il metodo di saldatura da adottare.

Calcolo approssimato della potenza

Potenza = K * s

K = fattore legato al tipo di saldatura (esempio 100 per saldatura sx o dx, 60 per saldatura montante a doppio cordone

S = spessore lamiera da saldare in mm

Esempi

1. Camera di alta pressione 2. Valvola di ebanite 3. Manometro di alta pressione 4. Manometro di bassa pressione 5. Membrana elastica 6. Volantino di regolazione 7. Molla antagonista 8. Camera di bassa pressione

Tipologie: 1. Idrauliche (a valle del gasogeno). 2. Meccano-idrauliche (a valle del gasogeno). 3. A secco (applicate a valle dei riduttori di pressione).

LE VALVOLE DI SICUREZZA

VELOCIT DI EFFLUSSO DELLA MISCELA

VELOCIT DI AVANZAMENTO FIAMMA >

VELOCIT DI EFFLUSSO DELLA MISCELA

VELOCIT DI AVANZAMENTO FIAMMA <

PERICOLO

Distacco

della fiamma

Ritorno di fiamma

Quanto detto significa che

RITORNO DI FIAMMA

Valvole di sicurezza a secco

Valvole di sicurezza idrauliche

Valvola di bassa pressione

Valvola di media pressione

Entrata acetilene

Metodi di saldatura

Saldatura a sx o in avanti

Saldatura a dx o allindietro Saldatura montante a doppio cordone su bordi dritti

Saldatura montante a doppio cordone con due operatori

Saldatura in cornice su parete verticale

contengono poco carbonio (acciai dolci) sono facilmente saldabili per pressione o altro metodo; Nel caso di saldatura ossiacetilenica vengono utilizzati acciai dolci e come metallo dapporto acciaio a bassissimo tenore di carbonio, esente da zolfo. Per gli acciai dolci non occorrono disossidanti poich lossido fonde a temperatura pi bassa dellacciaio ed ha massa volumica minore. Le propriet meccaniche vengono migliorate sottoponendo il giunto ad una leggera martellatura a caldo. Per annullare le tensioni interne che si originano nella zona saldata durante il raffreddamento si sottopongono i pezzi a normalizzazione.

SALDABILIT: ACCIAI DURI

contengono molto carbonio (acciai duri) si saldano con difficolt perch sono soggetti al surriscaldamento (penetrazione in superficie degli ossidi). Laggiunta di 0,6 0,7% di manganese nellacciaio elimina lossidazione del carbonio a vantaggio della saldabilit.

Per tale ragione conveniente verificare preventivamente la saldabilit di un materiale mediante la determinazione del carbonio equivalente mediante la formula che segue. A valori bassi di carbonio equivalente corrisponder una maggior saldabilit del materiale

La saldatura risulta difficoltosa perch fonde senza attraversare uno stato pastoso e per il notevole ritiro al raffreddamento. La saldatura viene limitata alla riparazione di oggetti ottenuti per fusione. Per evitare rotture conseguenti alle tensioni interne prodotte dal ritiro necessario preriscaldare i pezzi a 700 /800 C e farli raffreddare lentamente in forno. Nel caso di saldatura ossiacetilenica si usa come materiale dapporto ghisa grigia ad alto tenore di silicio che ostacola la formazione della ghisa bianca (molto dura e fragile) e come disossidante miscele a base di carbonato di sodio, silicio, borace. La ghisa bianca non saldabile.

Il RAME si salda meglio quello che non contiene ossigeno, perch lossido di rame che si forma durante loperazione di saldatura determina delle zone scarsamente resistenti alla corrosione. consigliabile adottare tecniche di saldatura veloci (TIG) o ad arco elettrico con elettrodo rivestito. Si consiglia di preriscaldare il materiale prima delloperazione e per aumentare la resistenza martellare i cordoni a saldatura ultimata. Nel caso di saldatura ossiacetilenica si usano cannelli potenti (il rame ha elevata conducibilit termica) e come disossidanti si usano miscugli di cloruro di sodio e borace. Per LOTTONE bisogna operare con rapidit per evitare la volatilizzazione dello zinco. Come disossidante usare borace. Per il BRONZO bisogna preriscaldare (circa 650C) ed operare con rapidit per evitare la separazione dello stagno. Come disossidante usare miscele di borace e cloruro di sodio.

SALDABILIT: RAME OTTONE - BRONZO

ALLUMINIO la saldatura difficoltosa per la formazione dellossido dalluminio che ha maggiore massa volumica dellalluminio e fonde a temperatura molto pi elevata del metallo (circa 2200 C). Tale ossido rimane incluso nel bagno rendendo difettosa la saldatura. Per tale motivo si impiegano disossidanti a base di miscele di cloruri e fluoruri. Le superfici da saldare esigono unaccurata pulizia e un preriscaldamento a circa 250 C. Dopo il raffreddamento, le superfici vanno accuratamente lavate con acqua bollente e soda caustica per eliminare i residui della polvere disossidante che favorirebbe la corrosione. Per aumentare la resistenza si procede alla martellatura del giunto, operando con moderazione. Nel caso di saldatura ossiacetilenica, la potenza del cannello deve essere grande per lelevata conducibilit termica dellalluminio. Come metallo dapporto si utilizza alluminio purissimo.

OSSITAGLIO

SALDOBRASATURA

una saldatura ETEROGENEA, pertanto il metallo base non prende parte alla formazione del giunto e quindi la temperatura dei lembi dei pezzi da saldare deve essere sempre inferiore al suo punto di fusione. Il metallo dapporto, sempre presente, ha una temperatura di fusione minore di quella del metallo base. I lembi dei pezzi vengono opportunamente cianfrinati, come per le saldature autogene, e puliti. Quindi si riscaldano con fiamma ossiacetilenica o in forno a induzione, fino alla temperatura di fusione del metallo dapporto, che immesso in questa zona (generalmente sotto forma di filo o di barrette) fonde e solidificando riempie il cianfrino.

SALDOBRASATURA

Il giunto saldato formato dal metallo dapporto e da una zona di interfaccia con il metallo base composta da una lega o da un composto intermetallico formato tra i