La scelta tra fili di saldatura pieni e fili animati può essere un compito scoraggiante. Sapevate che la scelta giusta può influenzare in modo significativo la qualità e l'efficienza delle vostre saldature? Questa guida semplifica il processo di selezione, spiegando come abbinare i tipi di filo di saldatura a specifici tipi di acciaio, condizioni di saldatura ed esigenze di prestazioni. Alla fine dell'articolo, comprenderete le principali differenze e applicazioni di entrambi i tipi di filo, aiutandovi a prendere decisioni informate per i vostri progetti di saldatura. Immergetevi per migliorare le vostre capacità di saldatura e garantire risultati ottimali!
La scelta del filo di saldatura deve basarsi sul tipo di acciaio da saldare, sui requisiti di qualità delle parti da saldare, sulle condizioni di costruzione della saldatura (spessore della lamiera, forma della scanalatura, posizione di saldatura, condizioni di saldatura, trattamento termico post-saldatura e operazioni di saldatura, ecc.
L'ordine di considerazione per la scelta del filo di saldatura è il seguente:
① Selezionare il filo di saldatura in base al tipo di acciaio della struttura da saldare.
Per gli acciai al carbonio e gli acciai basso legati ad alta resistenza, si segue principalmente il principio della "corrispondenza di resistenza", selezionando il filo di saldatura che soddisfa i requisiti di prestazione meccanica.
Per gli acciai resistenti al calore e agli agenti atmosferici, l'accento è posto principalmente sulla coerenza o sulla somiglianza della composizione chimica del metallo saldato e del materiale di partenza, per soddisfare i requisiti di resistenza al calore e alla corrosione.
② Selezionare il filo di saldatura in base ai requisiti di qualità del pezzo da saldare (in particolare la tenacità agli urti).
In base alle condizioni di saldatura, alla forma della scanalatura, alle proporzioni del gas di protezione e ad altre condizioni tecniche, è necessario selezionare i materiali di saldatura che consentono di ottenere la massima efficienza di saldatura e di ridurre i costi di saldatura, assicurando le prestazioni dell'impianto. giunto saldato.
③ Selezionare il filo di saldatura in base alla posizione di saldatura in loco.
In base allo spessore della lamiera del pezzo da saldare, selezionare il diametro del filo di saldatura utilizzato, determinare il valore di corrente utilizzato e fare riferimento ai materiali di presentazione del prodotto e all'esperienza d'uso dei vari produttori per selezionare la marca di filo di saldatura adatta alla posizione di saldatura e all'uso corrente.
Le prestazioni del processo di saldatura comprendono la stabilità dell'arco, la dimensione e la quantità delle particelle di schizzo, la rimozione della scoria, l'aspetto e la forma della saldatura. Per la saldatura dell'acciaio al carbonio e acciaio debolmente legato (in particolare la saldatura semiautomatica), il metodo di saldatura e i materiali di saldatura sono scelti principalmente in base alle prestazioni del processo di saldatura.
La tabella 1 mostra il confronto delle prestazioni del processo di saldatura con filo pieno e filo animato.
Tabella 1 Confronto delle prestazioni del processo di saldatura tra filo per saldatura a filo continuo e filo per saldatura a filo animato nella saldatura a gas schermata
| Prestazioni del processo di saldatura | Filo per saldatura a nucleo solido | CO2 saldatura, filo di saldatura animato. | ||||
| CO2 Saldatura | Ar+CO2 Saldatura | Stampo per scorie | Tipo di polvere di metallo | |||
| Difficoltà di funzionamento | Saldatura in piano | Foglio ultrasottile (δ≤2mm) Foglio sottile (δ<6 mm) Foglio medio (δ>6 mm) Foglio spesso (δ>25 mm) | Leggermente scarso Media Buono Buono | Superiore Superiore Buono Buono | Leggermente scarso Eccellente Buono Buono | Leggermente scarso Eccellente Buono Buono |
| Orizzontale Saldatura ad angolo | Singolo strato Multi-strato | In generale In generale | Buono Buono | Superiore Superiore | Buono Buono | |
| Saldatura verticale | Verso il basso Verso il basso | BuonoBuono | Eccellente Eccellente | Superiore Superiore | Leggermente inferiore Leggermente inferiore | |
| Cucitura a saldare Aspetto | Saldatura in piano Saldatura ad angolo orizzontale Saldatura verticale Saldatura in testa | Media Sotto la media Media Sotto la media | Superiore Superiore Superiore Buono Superiore | Superiore Superiore Superiore Superiore Superiore | Eccellente Buono Media Sotto la media | |
| Altro | Stabilità dell'arco Profondità di fusione Schizzi Scorie Staccabilità Morso del bordo | Generale Eccellente Leggermente scadente – Eccellente | Eccellente Eccellente Eccellente – Eccellente | Superiore Superiore | Superiore Superiore Superiore Leggermente inferiore Superiore | |
Il filo di saldatura e il flusso sono materiali di consumo nella saldatura ad arco sommerso. La saldatura con un'ampia gamma di materiali metallicidall'acciaio al carbonio alle leghe ad alto tenore di nichel, possono essere eseguite utilizzando filo e flusso di saldatura.
La scelta del filo per saldatura ad arco sommerso deve considerare l'influenza dei componenti del flusso e del materiale di base.
Per ottenere diverse composizioni del cordone di saldatura e proprietà meccaniche, si può utilizzare una combinazione di un tipo di flusso (principalmente flusso fuso) con diversi tipi di filo di saldatura, oppure un tipo di filo di saldatura può essere combinato con diversi tipi di flusso (principalmente flusso sinterizzato).
Per un dato struttura di saldaturaIl filo di saldatura e il flusso da utilizzare devono essere decisi dopo un'analisi completa della composizione del tipo di acciaio, dei requisiti di prestazione del cordone di saldatura e delle modifiche ai parametri del processo di saldatura.
Durante la saldatura ad arco sommerso, il flusso ha una duplice funzione: proteggere il metallo saldato e condurre il trattamento metallurgico. Il filo di saldatura funge da metallo d'apporto, mentre gli elementi di lega vengono aggiunti alla saldatura per partecipare alle reazioni metallurgiche.
(1) Fili di saldatura per acciaio a basso tenore di carbonio e acciaio a basso tenore di carbonio. Acciaio legato
Esistono tre fili di saldatura comunemente utilizzati per la saldatura ad arco sommerso di acciai a basso tenore di carbonio e acciai debolmente legati:
(2) Acciaio ad alta resistenza Filo
Questo tipo di filo per saldatura contiene più di 1% di manganese e tra 3% e 0,8%, come H08MnMoA e H08Mn2MoA. Viene utilizzato per la saldatura di acciai basso legati ad alta resistenza con elevata resistenza.
Per migliorare le prestazioni di saldatura, al filo di saldatura possono essere aggiunti Ni, Cr, V e Re, in base alla composizione e ai requisiti di prestazione dell'acciaio ad alta resistenza. Il filo di saldatura MN-MO viene utilizzato soprattutto per saldare metalli con una resistenza alla trazione di 590MPa, come l'H08MnMoA.
Il metallo saldato con un livello di resistenza di 590MPa utilizza spesso fili di saldatura della serie Mn-Mo, come H08MnMoA, H08Mn2MoA, H10Mn2Mo, ecc.
I cordoni di saldatura con un livello di resistenza compreso tra 690 e 780 MPa utilizzano spesso fili di saldatura della serie Mn-Cr-Mo, Mn-Ni-Mo o Mn-Ni-Cr-Mo.
Quando è richiesta una maggiore tenacità del cordone di saldatura, si può utilizzare un filo di saldatura contenente Ni, come H08CrNi2MoA, ecc.
Per la saldatura di acciai con un livello di resistenza inferiore a 690MPa, è possibile utilizzare il flusso fuso e il flusso sinterizzato.
Per la saldatura di acciai ad alta resistenza con un livello di resistenza di 780MPa, è necessario utilizzare un flusso sinterizzato per ottenere un'elevata tenacità, oltre a selezionare il filo di saldatura appropriato.
Per le proprietà meccaniche, le caratteristiche e gli usi del filo pieno per saldatura ad arco sommerso, vedere la Tabella 2.
Tabella 2: Proprietà meccaniche, caratteristiche e usi del filo pieno per saldatura ad arco sommerso
| Grado del filo di saldatura | Diametro /mm | Caratteristiche e applicazioni | Proprietà meccaniche del metallo di rivestimento. | |||
| Resistenza alla trazione σb /MPa | Resistenza allo snervamento σS /MPa | Velocità di allungamento δ5 / % | Energia d'impatto AkV / J | |||
| H08A | 2.0～5.0 | Strutture a basse emissioni di carbonio saldatura dell'acciaio è il filo più comunemente utilizzato nella saldatura ad arco sommerso, in combinazione con flussi di saldatura come HJ430, HJ431 e HJ433. Viene utilizzato per la saldatura di strutture in acciaio a basso tenore di carbonio e di alcuni acciai basso-legati (come il 16Mn). | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| H08MnA | 2.0～5.8 | Saldatura dell'acciaio al carbonio Il filo, utilizzato insieme al flusso per la saldatura ad arco sommerso, consente di ottenere un metallo saldato con eccellenti proprietà meccaniche. È utilizzato per la saldatura ad arco sommerso di acciaio al carbonio e di acciai debolmente legati di corrispondente livello di resistenza (come il 16Mn, ecc.) in caldaie e recipienti a pressione. | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| H10Mn2 | 2.0～5.8 | Il filo per saldatura ad arco sommerso ramato, abbinato ai flussi HJ130, HJ330 e HJ350 per la saldatura, produce cordoni di saldatura con eccellenti proprietà meccaniche. È utilizzato per la saldatura ad arco sommerso di strutture in acciaio al carbonio e acciaio basso legato (come 16Mn, 14MnNb, ecc.). | 410～550 | ≥330 | ≥22 | - |
| H10MnSi | 2.0～5.0 | Il filo di saldatura ramato, se utilizzato con il flusso corrispondente, può produrre metallo saldato con buone proprietà meccaniche. Offre un'elevata efficienza di saldatura e affidabilità qualità della saldatura. Viene utilizzato per la saldatura di importanti strutture in acciaio a basso tenore di carbonio e in acciaio a bassa lega. | 410～550 | ≥330 | ≥22 | ≥27(0℃) |
| HYD047 | 3.0～5.0 | Il filo di saldatura, abbinato al flusso HJ107, fornisce un metallo fuso con un'eccellente resistenza all'estrusione e all'abrasione granulare. Le sue prestazioni anti-cracking sono eccezionali e non si verificano cricche in saldatura a freddo. La superficie del filo di saldatura è priva di giunture e può essere ramata, rendendo semplice l'operazione di saldatura. L'arco è stabile, con una forte resistenza alle fluttuazioni della tensione netta e buone prestazioni di processo. È comunemente utilizzato per il rivestimento della superficie del rullo di estrusione del laminatoio. | - | - | - | - |
(3) Filo di saldatura per acciaio inossidabile
La composizione del filo di saldatura utilizzato per l'acciaio inossidabile deve essere simile a quella dell'acciaio inossidabile da saldare. Per acciaio inossidabile al cromoSi devono utilizzare fili di saldatura come HoCr14, H1Cr13 e H1Cr17.
Per gli acciai inossidabili al cromo e nichel, si devono usare fili di saldatura come H0Cr19Ni9, HoCr19Ni9 e HoCr19Ni9Ti. Per gli acciai inossidabili a bassissimo tenore di carbonio, si deve utilizzare il corrispondente filo di saldatura a bassissimo tenore di carbonio, come HOOCr19Ni9.
Il flusso utilizzato nella saldatura ad arco sommerso può essere di tipo fuso o di tipo sinterizzato. L'ossidabilità del flussante deve essere bassa per ridurre la perdita di combustione di elementi in lega.
Attualmente, il flusso sinterizzato viene utilizzato principalmente all'estero per saldatura dell'acciaio inossidabilementre il flusso di fusione rimane il metodo principale in Cina, anche se il flusso sinterizzato è in fase di sviluppo e sta guadagnando popolarità.
Saldatura a gas La saldatura a gas inerte (come la saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG) e a gas inerte metallico (MIG)), la saldatura a gas attivo (saldatura a gas attivo metallico (MAG)) e la saldatura autoschermata.
Lettura correlata: Saldatura MIG vs TIG
L'Argon puro (Ar) viene utilizzato per Saldatura TIGmentre per la saldatura MIG si usa comunemente l'argon miscelato con 2% di ossigeno (Ar + 2% O2) o l'argon miscelato con 5% di anidride carbonica (Ar + 5% CO2). Il gas anidride carbonica (CO2) viene utilizzato principalmente per Saldatura MAG.
Per migliorare le prestazioni del processo di saldatura a CO2, è possibile utilizzare anche una miscela di CO2 + Argon o CO2 + Argon + Ossigeno, oppure un filo animato.
(1) Filo per saldatura TIG
La saldatura TIG può includere o meno il filo d'apporto. Se il filo d'apporto non viene utilizzato, il metallo di base viene collegato direttamente dopo essere stato fuso dalla calore di saldatura.
Nei casi in cui si utilizza il filo di apporto, la composizione del filo di saldatura rimane invariata dopo la fusione grazie all'Argon puro. gas di schermatura che impedisce l'ossidazione.
Di conseguenza, la composizione del filo di saldatura è la stessa della saldatura. Alcuni saldatori utilizzano anche la base composizione del metallo come composizione del filo di saldatura per garantire la coerenza tra il metallo base e la saldatura.
La saldatura TIG offre bassa energia di saldatura, elevata resistenza della saldatura, plasticità e tenacità, ed è facile soddisfare i requisiti di prestazione.
(2) Fili per saldatura MIG e MAG
Il metodo MIG è utilizzato principalmente per la saldatura di acciai altamente legati, come l'acciaio inossidabile. Per migliorare le caratteristiche dell'arco, al gas Argon viene aggiunta una quantità appropriata di ossigeno (O2) o di anidride carbonica (CO2), il cosiddetto metodo MAG. Nella saldatura di acciai legati, l'aggiunta di 5% CO2 all'Argon può migliorare l'antiporosità della saldatura.
Tuttavia, per la saldatura di acciai inossidabili a bassissimo tenore di carbonio, è possibile utilizzare solo argon miscelato con ossigeno 2% per evitare la carburazione della saldatura. Attualmente, la saldatura MIG degli acciai basso-legati viene sostituita dalla saldatura MAG con Argon miscelato con 20% CO2.
Durante la saldatura MAG, la presenza di ossidazione nel gas di protezione richiede un aumento degli elementi disossidanti come il silicio (Si) e il manganese (Mn) nel filo di saldatura.
Altri componenti del filo di saldatura possono corrispondere o differire dal metallo base. Quando si saldano acciai ad alta resistenza, il contenuto di carbonio (C) nella saldatura è solitamente inferiore a quello del metallo di base e il contenuto di manganese (Mn) dovrebbe essere superiore, sia per i requisiti di disossidazione che di composizione della lega.
Per migliorare la tenacità alle basse temperature, il contenuto di silicio (Si) nella saldatura non deve essere troppo elevato.
(3) Filo per saldatura a CO2
La CO2 è un gas attivo con una forte ossidazione, pertanto il filo di saldatura utilizzato per la saldatura a CO2 deve contenere elevati elementi disossidanti come il manganese (Mn) e il silicio (Si). Il filo di saldatura Mn-Si, come h08mnsia, H08Mn2SiA, h04mn2sia, ecc. è solitamente utilizzato per la saldatura a CO2.
Il diametro del filo per saldatura a CO2 varia da 0,89 mm a 2,0 mm, con diametri del filo inferiori o uguali a 2 mm considerati saldatura a CO2 a filo sottile e diametri del filo superiori o uguali a 1,6 mm considerati saldatura a CO2 a filo spesso.
Il filo per saldatura H08Mn2SiA è un filo per saldatura a CO2 comunemente utilizzato con buone prestazioni di processo, adatto alla saldatura di acciai basso-legati con un grado di resistenza inferiore a 500MPa.
Per gli acciai con requisiti di resistenza più elevati, è necessario utilizzare fili di saldatura contenenti molibdeno (Mo), come H10MnSiMo.
La saldatura a elettroerosione è un metodo appropriato per la saldatura di lamiere di medio e grande spessore. Il saldatura a elettroscoria Il filo serve principalmente come metallo d'apporto e come lega.
I tipi di filo comunemente utilizzati per la saldatura ad arco sommerso di acciai a basso tenore di carbonio e di acciai basso-legati ad alta resistenza sono riportati nella Tabella 3.
Tabella 3 Tipi di filo comunemente utilizzati per la saldatura ad arco sommerso di acciai a basso tenore di carbonio e di acciai basso legati ad alta resistenza.
| Saldatura Numero di acciaio | Modelli di filo per saldatura comunemente utilizzati | |
| Q235，Q255 15，20，25 16Mn，09Mn2 15MnV，15MnVCu 15MnVN，14MnMoV，18MnMoNb | H08MnA H08MnA，H10Mn2 H08Mn2Si，H10MN2，H10MnSi，H08MnMoA H08MnMoA，H08Mn2MoVA H10Mn2MoVA，H10Mn2Mo |
Le prime due lettere del marchio, "HS", rappresentano i fili per saldatura per metalli non ferrosi e ghisa. La prima cifra del marchio indica il tipo di filo per saldatura di composizione accademica, mentre la seconda e la terza cifra indicano marche diverse dello stesso tipo di filo per saldatura.
(1) Saldatura di superfici Filo
Attualmente esistono due tipi principali di carburo cementato fili di saldatura per la finitura: lega di ghisa ad alto tenore di cromo (Solmait) e lega a base di cobalto (Stellite).
La ghisa in lega ad alto tenore di cromo offre una buona resistenza all'ossidazione e alla cavitazione, un'elevata durezza e una buona resistenza all'usura. Le leghe a base di cobalto mantengono un'elevata durezza e una buona resistenza alla corrosione a temperature elevate, fino a 650 gradi.
I fili per saldatura a basso tenore di carbonio e a basso tenore di tungsteno hanno una buona tenacità, mentre i fili per saldatura ad alto tenore di carbonio e ad alto tenore di tungsteno hanno una durezza elevata ma una scarsa resistenza agli urti.
Il filo per saldatura di superficie in lega dura può essere sovrapposto con ossigeno, acetilene e gas. saldatura elettricae altri metodi.
Sebbene l'ossiacetilene abbia una bassa efficienza produttiva, le sue attrezzature sono semplici, la profondità di saldatura è bassa e la quantità di metallo di base fuso è ridotta, con conseguente elevata qualità della superficie. Di conseguenza, è ampiamente utilizzato.
La composizione, le caratteristiche e le applicazioni dei prodotti di uso comune lega dura I fili di saldatura per hardfacing sono riportati nella Tabella 11.
Tabella 11: Composizione, caratteristiche e applicazioni dei fili per saldatura di rivestimento in lega dura comunemente utilizzati
| Grado | Nome | Composizione chimica /% | La durezza dello strato di rivestimento a temperatura ambiente è HRC. | Caratteristiche e applicazioni principali |
| HS101 | Filo di saldatura per sovrapposizione in ghisa ad alto tenore di cromo | C2.5～3.3 Cr25～31 Ni3～5 Si2.8～4.2 Fe Materiale in eccesso | 48～54 | Il rivestimento presenta un'eccellente resistenza all'ossidazione e alla corrosione da gas, un'elevata durezza e una buona resistenza all'abrasione. Tuttavia, non deve essere utilizzato a temperature superiori a 500℃, poiché riduce la durezza. È adatto per la sovrapposizione applicazioni di saldatura che richiedono resistenza all'usura, all'ossidazione o alla corrosione da gas, come denti di escavatori, boccole di pompe, valvole di motori diesel, lame di scarico, ecc. |
| HS103 | Filo di saldatura per sovrapposizione in ghisa ad alto tenore di cromo | C3～4 Cr25～32 Co4～6 B0.5～1.0 Fe Materiale in eccesso | 58～64 | Il rivestimento ha un'eccellente resistenza all'ossidazione, un'elevata durezza e una buona resistenza all'usura, ma una scarsa resistenza agli urti. È difficile da tagliare e può essere solo rettificato. Viene utilizzato in applicazioni che richiedono una forte resistenza all'usura, come alberi di trivelle a ingranaggi, escavatori a forca per il carbone, rulli di frantoio, telai di pompe, pale di miscelazione, ecc. |
| HS111 | Filo per saldatura a sovrapposizione a base di cobalto (equivalente a AWSRCoCr-A) | C0.9～1.4 Cr26～32 W3.5～6.0 Fe≤2.0 Co Materiale in eccesso | 40～45 | La lega Co-Cr-W con il più basso contenuto di C e W ha la migliore tenacità, può resistere agli urti in condizioni di freddo e caldo, ha una piccola tendenza alla fessurazione e ha una buona resistenza alla corrosione, al calore e all'usura. Viene utilizzata in situazioni che richiedono una buona resistenza all'usura e alla corrosione ad alte temperature, come le valvole ad alta pressione e le lame a taglio caldo, forgiatura a caldo matrici, ecc. |
| HS112 | Filo per saldatura a sovrapposizione a base di cobalto (equivalente a AWSRCoCr-B) | C1.2～1.7 Cr26～32 W7～9.5 Fe≤2.0 Co Materiale in eccesso | 45～50 | Questa lega Co-Cr-W ha una durezza media, una migliore resistenza all'usura rispetto alla HS111, ma una plasticità leggermente inferiore. Ha una buona resistenza alla corrosione, al calore e all'usura e può mantenere queste proprietà a temperature fino a 650℃. È utilizzata per la saldatura a sovrapposizione di valvole ad alta temperatura e ad alta pressione, valvole di motori a combustione interna, lame di forbici in fibra sintetica, boccole di pompe ad alta pressione e manicotti di rivestimento interno, rulli di laminazione a caldo, ecc. |
| HS113 | Filo per saldatura a sovrapposizione a base di cobalto | C2.5～3.0 Cr27～33 W15～19 Fe≤2.0 Co Materiale in eccesso | 55～60 | Il rivestimento ha un'elevata durezza e un'eccellente resistenza all'usura, ma una scarsa resistenza agli urti e una grande tendenza a incrinarsi durante la saldatura del rivestimento. Ha una buona resistenza al calore e all'usura e può mantenere queste proprietà a temperature fino a 650℃. È utilizzato principalmente per la saldatura per sovrapposizione di cuscinetti per trapani a ingranaggi, pale rotanti di caldaie, pale di frantoi, alimentatori a vite e altre parti soggette a usura. |
| HS114 | Filo per saldatura a sovrapposizione a base di cobalto | C2.4～3.0 Cr27～33 W11～14 Fe≤2.0 Co Materiale in eccesso | ≥52 | Il filo per saldatura a sovrapposizione in lega Co-Cr-W ad alto tenore di carbonio ha una buona resistenza all'usura e alla corrosione, ma una scarsa tenacità agli urti. Viene utilizzato principalmente per la saldatura per sovrapposizione di turbine a gas funzionanti ad alta temperatura, pale di turbine di motori aeronautici, cuscinetti per trapani a ingranaggi, pale rotanti di caldaie e altre parti soggette a usura. |
| HS115 | Filo per saldatura a sovrapposizione a base di cobalto (equivalente a AWSSRCoCr-E) | C0.15～0.35 Cr25.5～29 Mo5～6 Ni1,75～3,25 Co Materiale in eccesso | ≥27 | Il filo di saldatura Cr-Mo a basso tenore di carbonio rinforzato con Mo ha una buona resistenza alla corrosione ad alta temperatura, agli urti e alle alte temperature. Viene utilizzato per la saldatura a sovrapposizione di varie valvole, sedi di valvole, pale di turbine, stampi di colata e stampi di estrusione. |
| HS116 | Filo per saldatura a sovrapposizione a base di cobalto (equivalente a AWSRCoCr-C) | C0.70～1.20 Cr30～34 W12.5～15.5 Co Materiale in eccesso | 46～50 | Il rivestimento presenta una maggiore resistenza all'usura e alle alte temperature, ma una scarsa tenacità. Ha una buona resistenza alla corrosione in condizioni di acido solforico, acido fosforico e acido nitrico. Viene utilizzato per la saldatura a sovrapposizione di stampi per pressatura a caldo di leghe a base di rame e alluminio, ecc. |
| HS117 | Filo per saldatura a sovrapposizione a base di cobalto | C2.30～2.60 Cr31～34 W16～18 Co Materiale in eccesso | ≥53 | Il rivestimento ha una forte resistenza all'usura e alla corrosione e può mantenere queste caratteristiche a temperature fino a 800℃. Viene utilizzato per boccole di pompe e anelli di tenuta rotanti, pannelli antiusura, ecc. |
(2) Rame e rame Saldatura di leghe Filo
I fili per saldatura in rame e in lega di rame sono comunemente usati per saldatura del rame e leghe di rame, e i fili di saldatura in ottone sono anche ampiamente utilizzati per la brasatura di acciaio al carbonio, ghisa e utensili in carburo cementato.
Una varietà di metodi di saldatura La scelta del metallo d'apporto è fondamentale per ottenere saldature di alta qualità. Quando si utilizza la saldatura a gas ossigeno-acetilene, è necessario utilizzarla insieme a gas flusso di saldatura.
I tipi e la composizione chimica dei fili per saldatura in rame e in lega di rame sono illustrati nella Tabella 5. I gradi, i modelli e i tipi di filo comunemente utilizzati sono applicazioni del rame e fili di saldatura in lega di rame sono elencati nella Tabella 6.
Tabella 5: Tipi e composizione chimica dei fili per saldatura in rame e in lega di rame
| Tipo | Numero di modello | Composizione chimica / % | ||||||||||||
| Cu | Zn | Sn | Si | Mn | Ni | Fe | P | Pb | Al | Ti | S | Quantità totale di altri elementi | ||
| Rame | HSCu | ≥98.0 | * | ≤1.0 | ≤0.5 | ≤0.5 | * | * | ≤0.15 | ≤0.02 | ≤0.01 | - | - | ≤0.05 |
| Ottone | HSCuZn-1 | 57.0～60.0 | Margine | 0.5～1.5 | - | - | - | - | - | ≤0.05 | ≤0.01 | - | - | ≤0.05 |
| HSCuZn-2 | 56.0～60.0 | 0.8～1.1 | 0.04～0.15 | 0.01～0.5 | - | 0.25～1.20 | ||||||||
| HSCuZn-3 | 56.0～62.0 | 0.5～1.5 | 0.1～0.5 | ≤1.0 | ≤1.5 | ≤0.5 | ||||||||
| HSCuZn-4 | 61.0～63.0 | - | 0.3～0.7 | - | - | - | ||||||||
| Nichel Argento | HSCuZnNi | 46.0～50.0 | - | - | ≤0.25 | - | 9.0～11.0 | - | ≤0.25 | ≤0.05 | ≤0.02 | - | - | ≤0.50 |
| HSCuNi | Margine | - | * | ≤0.15 | ≤1.0 | 29.0～32.0 | 0.40～0.75 | ≤0.02 | ≤0.02 | 0.20～0.50 | ≤0.01 | |||
| Bronzo | HSCuSi | Margine | ≤1.5 | ≤1.0 | 2.8～4.0 | ≤1.5 | * | ≤0.5 | * | ≤0.02 | * | - | - | ≤0.5 |
| HSCuSn | * | 6.0～9.0 | * | * | * | * | 0.10～0.35 | ≤0.01 | ||||||
| HSCuAl | ≤1.0 | - | ≤0.10 | ≤2.0 | - | - | * | 7.0～9.0 | ||||||
| HSCuAlNi | ≤1.0 | - | ≤0.10 | 0.5～3.0 | 0.5～3.0 | ≤2.0 | * | 7.0～9.0 | ||||||
Nota: La quantità totale di elementi impuri comprende la somma degli elementi contrassegnati da un asterisco (*).
Tabella 6: Marca, modello e scopo dei fili per saldatura in rame e in lega di rame comunemente utilizzati.
| Grado | Numero di modello | Nome | Composizione chimica /% | Punto di fusione /℃ | Applicazioni: |
| HS201 | HSCu | Speciale viola su misura Saldatura del rame Filo | Sn1.1 Si0,4 Mn0,4 resto Cu | 1050 | Utilizzato come materiale d'apporto nella saldatura ad arco di argon e ossiacetilenica. saldatura a gas di rame rosso. |
| HS202 | - | Filo per saldatura in rame a basso tenore di fosforo | P0.3 resto Cu | 1060 | Serve come materiale d'apporto nella saldatura a gas ossiacetilenica e nella saldatura ad arco di carbonio del rame rosso. |
| HS220 | HSCuZn-1 | Stagno Saldatura dell'ottone Filo | Cu59 Sn1 resto Zn | 860 | Utilizzato come materiale d'apporto nella saldatura ossiacetilenica e nella saldatura con gas inerte schermato dell'ottone. Adatto anche per brasatura del rame, leghe di rame e leghe di cupronichel. |
| HS221 | HSCuZn-3 | Filo per saldatura in ottone e stagno | Cu60 Sn1 Si0,3 resto Zn | 890 | Funziona come materiale d'apporto nella saldatura a gas ossiacetilenica e nella saldatura ad arco di carbonio dell'ottone. È anche ampiamente utilizzato in brasatura rame, acciaio, leghe di cupronichel, ghisa grigia e per l'intarsio di utensili in leghe dure. |
| HS222 | HSCuZn-2 | Filo per saldatura in ferro e ottone | Cu58 Sn0,9 Si0,1 Fe0,8 resto Zn | 860 | Utilizzato come materiale d'apporto nella saldatura a gas ossiacetilenica e nella saldatura ad arco di carbonio dell'ottone. Può essere utilizzato anche per la brasatura di rame, acciaio, leghe di cupronichel, ghisa grigia e per l'intarsio di utensili in lega dura. |
| HS224 | HSCuZn-4 | Filo per saldatura in ottone al silicio | Cu62 Si0,5 resto Zn | 905 | Utilizzato come materiale d'apporto nella saldatura a gas ossiacetilenica e nella saldatura ad arco di carbonio dell'ottone. Può essere utilizzato anche nella brasatura di rame, cupronichel e ghisa grigia. |
(3) Alluminio e alluminio Saldatura di leghe Filo
I fili per saldatura in alluminio e in lega di alluminio sono utilizzati come materiali d'apporto per le leghe di alluminio. saldatura ad arco di argon e la saldatura a gas ossigeno-acetilene. La scelta del filo di saldatura si basa principalmente sul tipo di metallo di base, sulla resistenza alle cricche, sulle proprietà meccaniche e sulla resistenza alla corrosione del giunto di testa.
In generale, per saldare l'alluminio e le leghe di alluminio si utilizzano fili di saldatura della stessa marca o di marca simile a quella del metallo di base, per ottenere una migliore resistenza alla corrosione.
Tuttavia, quando si saldano rinforzi trattati termicamente leghe di alluminio con un'elevata tendenza alle cricche a caldo, la scelta del filo di saldatura si concentra principalmente sulla risoluzione della resistenza alle cricche. In questo caso, la composizione del filo di saldatura è significativamente diversa da quella del metallo base.
I tipi e le applicazioni più comuni di fili per saldatura in alluminio e leghe di alluminio sono illustrati nella Tabella 8.
Tabella 7: Tipi e composizioni chimiche dei fili per saldatura in alluminio e leghe di alluminio.
| Tipo | Numero di modello | Composizione chimica/% | |||||||||||
| Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Cr | Zn | Ti | V | Zr | Al | Quantità totale di altri elementi | ||
| Alluminio puro | SAl-1 | Fe+Si≤1,0 | 0.05 | 0.05 | - | - | 0.10 | 0.05 | - | - | ≥99.0 | 0.15 | |
| SAl-2 | 0.20 | 0.25 | 0.40 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | 0.03 | ≥99.7 | |||||
| SAl-3 | 0.30 | 0.30 | - | - | - | - | - | ≥99.5 | |||||
| Alluminio Magnesio | SAlMg-1 | 0.25 | 0.40 | 0.10 | 0.50～1.0 | 2.40～3.0 | 0.05～0.20 | - | 0.05～0.20 | Margine | |||
| SAlMg-2 | Fe+Si≤0,45 | 0.05 | 0.01 | 3.10～3.90 | 0.15～0.35 | 0.20 | 0.05～0.15 | ||||||
| SAlMg-3 | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.50～1.0 | 4.30～5.20 | 0.05～0.25 | 0.25 | 0.15 | |||||
| SAlMg-5 | 0.40 | 0.40 | - | 0.20～0.60 | 4.70～5.70 | - | - | 0.05～0.20 | |||||
| Alluminio Rame | SAlCu | 0.20 | 0.30 | 5.8～6.8 | 0.20～0.40 | 0.02 | 0.10 | 0.10～0.20 | 0.05～0.15 | 0.10～0.25 | |||
| Alluminio Manganese | SAlMn | 0.60 | 0.70 | - | 1.0～1.6 | - | - | - | - | - | |||
| Alluminio Silicio | SAlSi-1 | 4.5～6.0 | 0.80 | 0.30 | 0.05 | 0.05 | 0.10 | 0.20 | |||||
| SAlSi-2 | 11.0～13.0 | 0.80 | 0.30 | 0.15 | 0.10 | 0.20 | - | ||||||
Nota: tranne quando specificato, un singolo numero rappresenta il valore massimo.
Tabella 8: Composizione e usi dei comuni fili per saldatura in alluminio e leghe di alluminio.
| Grado | Composizione chimica/% | Punto di fusione ℃ | Applicazioni: |
| HS301 (Filo 301) | Al≥99.5% Si≤0,3% Fe≤0,3% | 660 | Saldatura di alluminio puro e leghe di alluminio che non richiedono elevate prestazioni di saldatura. |
| HS311 (Filo 311) | Si4.5～6.0% Fe≤0,6% resto Al | 580～610 | Saldatura dell'alluminio leghe diverse da quelle di alluminio-magnesio, in particolare leghe di alluminio rinforzate con trattamento termico che sono soggette a cricche a caldo. |
| HS321 (filo 321) | Mn1.0～1.6% Si≤0,6% Fe≤0,7% resto Al | 643～654 | Saldatura di alluminio-manganese e altre leghe di alluminio. |
| HS331 (filo 331) | Mg4.7～5.7% Mn0,2～0,6% Si≤0,4% Fe≤0,4% Ti0,05～0,2% resto Al | 638～660 | Saldatura di leghe di alluminio-magnesio e leghe di alluminio-zinco-magnesio, saldatura di riparazione di alluminio-magnesio getti in lega. |
(4) Filo per saldatura in ghisa
Il filo di saldatura per ghisa è utilizzato principalmente per la riparazione della ghisa mediante saldatura a gas. La temperatura della fiamma dell'ossigeno-acetilene (inferiore a 3400°C) è molto più bassa della temperatura dell'arco (6000°C) e i punti caldi non sono concentrati, il che la rende più adatta alla riparazione di fusioni a pareti sottili di ghisa grigia.
Inoltre, la temperatura di fiamma più bassa della saldatura a gas riduce l'evaporazione dell'agente sferoidizzante, a vantaggio della conservazione della microstruttura della ghisa nodulare nella saldatura.
Attualmente esistono due tipi di fili di saldatura in ferro nodulare per la saldatura a gas: le terre rare lega di magnesio e terre rare pesanti a base di ittrio. L'ittrio ha un punto di ebollizione elevato e una maggiore resistenza al declino della sferoidizzazione rispetto al magnesio, il che lo rende più efficace nel garantire la sferoidizzazione della saldatura. Di conseguenza, negli ultimi anni è stato ampiamente utilizzato.
Per il modello e la composizione chimica del filo di saldatura per ghisa, consultare la Tabella 9. Per le caratteristiche compositive e gli usi dei fili per saldatura a gas comunemente utilizzati per la riparazione della ghisa, fare riferimento alla Tabella 10.
Tabella 9 Modello e composizione chimica del filo per saldatura in ghisa
| Modello o marca | Composizione chimica/% | ||||||||
| C | Si | Mn | S | P | Ni | Mo | Ce | Agente sferoidizzante | |
| RZC-1 | 3.2～3.5 | 2.7～3.0 | 0.60～0.75 | ≤0.10 | 0.50～0.75 | - | - | - | - |
| RZC-2 | 3.5～4.5 | 3.0～3.8 | 0.30～0.80 | ≤0.05 | - | - | - | - | |
| RZCH | 3.2～3.5 | 2.0～2.5 | 0.50～0.70 | 0.20～0.40 | 1.2～1.6 | 0.25～0.45 | - | - | |
| RZCQ-1 | 3.2～4.0 | 3.2～3.8 | 0.10～0.40 | ≤0.015 | ≤0.05 | ≤0.50 | - | ≤0.20 | 0.04～0.10 |
| RZCQ-2 | 3.5～4.2 | 3.5～4.2 | 0.50～0.80 | ≤0.03 | ≤0.10 | - | - | - | 0.04～0.10 |
| HS401Filo per saldatura a caldo | 3.0～4.2 | 2.8～3.6 | 0.30～0.80 | ≤0.08 | Agente sferoidizzante | - | - | - | - |
| HS401Filo per saldatura a freddo | 3.0～4.2 | 3.8～4.8 | 0.30～0.80 | - | - | - | - | ||
| HS402 Filo per saldatura a terre rare pesanti | 3.8～4.2 | 3.0～3.6 | 0.50～0.80 | ≤0.05 | ≤0.50 | - | - | - | Terre rare pesanti a base di ittrio 0,08-0,10 |
| Filo per saldatura a terre rare leggere | 3.5～4.0 | 3.5～3.9 | 0.50～0.80 | ≤0.03 | ≤0.10 | - | - | - | Magnesio delle terre rare 0,03-0,04 |
Nota: il modello (RZC×-×) e la composizione chimica del filo per saldatura in ghisa sono formulati in conformità a GB 10044-1988; il marchio (HS4××) e la composizione chimica del filo per saldatura in ghisa sono inclusi nel documento "Materiale di saldatura Campione di prodotto", quelli senza marchio sono fili per saldatura non standard.
Tabella 10: Composizione e uso del filo di saldatura a gas per ghisa comunemente utilizzato.
| Grado | Numero di modello | Composizione chimica / % | Applicazioni: |
| HS401 | RZC-2 | C3.0～4.2 Si2,8～3,6 Mn0,3～0,8 | Utilizzato per la saldatura e la riparazione dei grigi getti di ferrocome il restauro di alcune parti in ferro grigio e la saldatura e il rivestimento di attrezzi agricoli, a costi contenuti. |
| HS402 | RZCQ-2 | C3.8～4.2 Si3.0～3.6 Mn0,5～0,8 RE0,08～0,15 | Utilizzato per la saldatura e il rivestimento di parti in ghisa duttile. |
In base alla struttura del filo di saldatura, il filo animato può essere suddiviso in filo di saldatura con e senza saldatura. Il filo per saldatura senza saldatura, che può essere placcato con rame per migliorare le prestazioni e ridurre i costi, è la direzione dello sviluppo futuro. Il filo animato può anche essere suddiviso in base alla presenza di gas di protezione in filo schermato e filo auto schermato.
La polvere d'anima del filo animato è simile a quella del rivestimento dell'elettrodo e contiene stabilizzatori d'arco, disossidanti, agenti formanti scorie e agenti leganti. A seconda della presenza di agenti formanti scorie nella polvere d'apporto, il filo può essere suddiviso in filo per saldatura "tipo flusso" e "tipo polvere metallica". La basicità della scoria classifica ulteriormente il filo per saldatura in titanio, calcio titanio e tipi di calcio.
Il filo animato con scorie di titanio presenta un'interessante formazione del cordone di saldatura, buone prestazioni di saldatura in tutte le posizioni, arco stabile e spruzzi minimi, ma la tenacità e la resistenza alle cricche del metallo saldato sono scarse. Il filo animato con scorie di calcio ha un'eccellente tenacità di saldatura e resistenza alle cricche, ma la formazione del cordone di saldatura e le prestazioni di saldatura sono leggermente inferiori. Il sistema a scorie di calcio e titanio è un compromesso tra i due.
Le prestazioni di saldatura del filo animato "tipo polvere metallica" sono simili a quelle del filo animato solido e presentano una migliore efficienza di deposito e resistenza alle cricche rispetto al filo "tipo polvere".
L'anima della maggior parte dei fili in polvere metallica contiene polvere metallica (come polvere di ferro e disossidanti) e uno speciale stabilizzatore d'arco per ridurre la formazione di scorie, ottenere un'elevata efficienza, minimizzare gli spruzzi, garantire un arco stabile, un basso contenuto di idrogeno diffusibile nella saldatura e una migliore resistenza alle cricche.
La forma della sezione del filo animato influisce in modo significativo sulla processo di saldatura e proprietà metallurgiche. Può essere suddiviso in forme semplici a O e forme complesse di piegatura, come quinconce, T, E e forme intermedie di riempimento del filo.
Più complessa e simmetrica è la forma della sezione del filo, più stabile è l'arco e più sufficiente è la reazione metallurgica e la protezione fornita dal filo animato.
Tuttavia, questa differenza diminuisce al diminuire del diametro del filo e quando il diametro è inferiore a 2 mm, l'influenza della forma non è significativa.
Il filo animato ha eccellenti prestazioni di saldatura, buona qualità della saldatura e forte adattabilità all'acciaio. Può essere utilizzato per la saldatura di vari tipi di acciaio strutture, tra cui l'acciaio a basso tenore di carbonio, l'acciaio ad alta resistenza a bassa lega, l'acciaio a bassa temperatura, l'acciaio resistente al calore, l'acciaio inossidabile e le superfici resistenti all'usura.
I gas di schermatura utilizzati includono CO2 e Ar + CO2, con la CO2 utilizzato per le strutture ordinarie e Ar + CO2 utilizzato per strutture importanti. Il filo è adatto alla saldatura automatica o semiautomatica e può essere utilizzato con la saldatura ad arco in corrente continua o alternata.
La maggior parte di questi fili per saldatura fa parte del sistema di scorie di titanio ed è nota per la sua buona saldabilità e l'elevata produttività. Sono comunemente utilizzati in vari settori industriali come la costruzione di navi, ponti, veicoli, ecc. Sono disponibili diversi tipi di fili animati sia per l'acciaio a basso tenore di carbonio che per l'acciaio ad alta resistenza.
Dal punto di vista della resistenza, si sono diffusi fili animati con resistenze alla trazione di 490MPa e 590MPa.
In termini di prestazioni, alcune si concentrano sulle prestazioni del processo, mentre altre sulle proprietà meccaniche della saldatura e sulla resistenza alle cricche. Alcuni sono adatti per la saldatura in tutte le posizioni, compresa la saldatura verticale verso il basso, mentre altri sono progettati specificamente per saldature a filetto.
Esistono oltre 20 tipi di fili animati in acciaio inossidabile, compresi quelli in acciaio inossidabile al nichel-cromo e in acciaio inossidabile al cromo. Il diametro di questi fili per saldatura varia da 0,8 mm a 1,6 mm, rendendoli adatti alla saldatura di lamiere di acciaio inossidabile sottili, medie e spesse.
Il gas di schermatura più comunemente utilizzato per questi fili è il CO2, anche se una miscela di Argon e CO2 (in un rapporto di 20% a 50%).
Per migliorare la resistenza all'usura o ottenere proprietà specifiche sulle superfici metalliche, è necessario trasferire una certa quantità di elementi di lega dal filo di saldatura. Tuttavia, ciò può risultare difficile a causa dell'elevata contenuto di carbonio ed elementi di lega nel filo di saldatura.
Con l'introduzione dei fili animati, questi elementi di lega possono essere aggiunti al nucleo del flusso, rendendo il processo di produzione più conveniente. Di conseguenza, l'uso di fili animati per la finitura ad arco sommerso di superfici resistenti all'usura è diventato un metodo comune e ampiamente utilizzato.
Aggiungendo elementi di lega al flusso sinterizzato, è anche possibile ottenere uno strato di superficie con componenti corrispondenti dopo la superficie. Questo metodo può soddisfare diversi requisiti di affioramento se utilizzato in combinazione con fili a nucleo solido o con fili animati.
I metodi comuni per il filo animato CO2 e di filo animato ad arco sommerso sono caratterizzati da un'elevata efficienza di saldatura e da eccellenti prestazioni del processo di saldatura, tra cui un arco stabile, spruzzi minimi, facile rimozione delle scorie e una superficie liscia.
Il metodo che utilizza il filo animato di CO2 Il surfacing è utilizzato soprattutto per strati di superficie a bassa composizione di lega e può essere impiegato solo per la transizione di elementi di lega nel filo animato.
La saldatura ad arco sommerso con filo animato, invece, utilizza fili animati di diametro maggiore (da 3,2 mm a 4,0 mm) e consente di migliorare notevolmente la produttività della saldatura. L'uso del flussante consente il trasferimento di elementi di lega, permettendo di ottenere una composizione di lega più elevata nello strato di rivestimento, che va da 14% a 20% per soddisfare le diverse esigenze applicative.
Questo metodo è utilizzato principalmente per la finitura di parti resistenti all'usura e alla corrosione, come rulli di laminazione, rulli di alimentazione e rulli di colata continua.
Il filo di saldatura autoschermato si riferisce al filo di saldatura che può condurre la saldatura ad arco senza bisogno di gas di protezione o flusso, ottenendo saldature qualificate.
Il filo di saldatura autosaldato con anima animata contiene polvere e polvere metallica che servono a produrre scorie e gas, oltre che a disossidare, sia all'interno della lamiera d'acciaio che spalmata sulla superficie del filo di saldatura.
Durante la saldatura, la polvere si trasforma in scorie e gas sotto l'azione dell'arco, garantendo una protezione da scorie e gas senza la necessità di una protezione aggiuntiva.
Il filo animato autoschermato ha una maggiore efficienza di deposizione rispetto agli elettrodi.
In termini di flessibilità e resistenza al vento, la saldatura in campo con filo animato autoschermato è migliore di quella a gas e può essere saldata con velocità del vento fino a quattro livelli.
Grazie all'assenza di gas di protezione e alla sua idoneità per operazioni sul campo o ad alta quota, il filo di saldatura autoschermato è comunemente utilizzato nei cantieri di costruzione e installazione.
Tuttavia, la plasticità e la tenacità del metallo saldato del filo autosaldato sono generalmente inferiori rispetto a quelle del filo animato con gas di protezione.
Attualmente, il filo di saldatura auto schermato viene utilizzato principalmente per la saldatura di strutture in acciaio a basso tenore di carbonio e non è raccomandato per la saldatura di strutture importanti come l'acciaio ad alta resistenza.
Inoltre, il filo di saldatura autoschermato produce una quantità significativa di fumo e polvere durante la saldatura, rendendo necessaria un'adeguata ventilazione quando si lavora in spazi ristretti.
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