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Materiali di apporto
per saldatura e brasatura dell’alluminio
Alluminio e leghe d’alluminio
Insieme all’acciaio, l’alluminio fa parte dei metalli maggiormente
lavorati. Grazie alle sue particolari proprietà viene impiegato
molto spesso per le seguenti applicazioni:
Trasporto (autoveicoli, aviazione, navigazione spaziale,
costruzione di vagoni)
Edilizia
Imballaggio (alimenti e medicinali)
Elettrotecnica
Ingegneria meccanica
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Proprietà dell’alluminio
INFO PER L‘UTILIZZATORE | Non è pubblicità,
siate cortesi e trasmetterlo alla technica
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Peso specifico ridotto
Per via del suo contenuto peso specifico di 2,6 - 2,8 g/cm3,
l’alluminio viene comunemente considerato come un metallo
leggero. Per questa ragione il suo impiego è particolarmente
interessante nel campo dei trasporti.
Buona resistenza alla corrosione
A contatto con l’ossigeno dell’aria l’alluminio forma uno strato
di ossido denso e ben aderente di Al2O3 che protegge il
metallo sottostante da ulteriori attacchi esterni. Nel caso in cui
questo strato protettivo viene danneggiato meccanicamente, lo
stesso strato si viene a formare nuovamente poco dopo
(capacità di autorigenerazione). Lo spessore dello strato oscilla
fra 0,00001 e 0,1 mm. In condizioni di umidità tale strato è
costituito molto spesso da Al2O3 e dunque anche da Al(OH)3
che può essere la causa di formazione di porosità durante la
saldatura.
Alta conducibilità termica ed elettrica
Per questa ragione l’alluminio viene spesso utilizzato per gli
scambiatori termici e nel campo dell’elettrotecnica. A causa
dell’elevata conducibilità termica, durante la saldatura questo
metallo a partire da uno spessore di ca. 15 mm richiede un
preriscaldamento fino ad un massimo di 120°C.
Buona malleabilità
Questa proprietà risulta particolarmente vantaggiosa nella
produzione di tubature e profili cavi dalle forme complicate,
come ad es. quelli impiegati per la costruzione di vagoni.
Alto potere riflettente
Grazie a questa proprietà l’alluminio è adatto agli impieghi previsti per la riflessione della luce e della radiazione termica.
L’elevato potere di riflessione richiede durante la saldatura
un’adeguata protezione dalla radiazione.
Valori medi di resistenza alla rottura
I valori di resistenza alla rottura dipendono dalla composizione
della lega e dallo stato del materiale. I valori tipici sono:
Limite di snervamento convenzionale Rp0,2: 20 - 470 MPa
Resistenza alla trazione Rm:
60 - 540 MPa
Dilatazione A5:
40 - 8%
Le leghe di alluminio forgiate a freddo e indurite possono
perdere la loro resistenza per via della calcinazione (nella zona
del giunto di saldatura anche per via della saldatura stessa),
caratteristica di cui bisogna tener conto nella costruzione e in
seguito nell’impiego della lega.
Materiale di apporto per la saldatura di
alluminio e leghe di alluminio
La tabella sul retro riporta le più importanti leghe di alluminio e
una selezione di possibili accessori di saldatura.
In passato, nella maggior parte dei casi, veniva utilizzato come
materiale di apporto per la saldatura una lega di AlSi5 oppure una
lega di AlMg5. Dal punto di vista tecnico bisogna utilizzare tipi di
saldatura il più possibile simile nella tipologia oppure verificare
quale lega si adatta maggiormente.
Di seguito vengono indicati i vantaggi e gli svantaggi di queste
due leghe utilizzate come materiali di apporto:
Vantaggi della lega AlSi5 rispetto alla lega AlMg5:




Portata termica più bassa del tipo AlMg5
 Meno distorsione
Migliore angolo di contatto
 Dal punto di vista del profilo, giunti di saldatura più
gradevoli alla vista
Assenza di strato nero accanto al giunto di saldatura
 Aspetto dei giunti più gradevole
Meno sensibile alle cricche a caldo nelle zone termicamente
interessate
 Pericolo ridotto di difetti nei giunti di saldatura
Svantaggi della lega AlSi5 rispetto alla lega AlMg5:


Valori di resistenza alla rottura che raggiungono solo circa la
metà dei valori della lega di tipo AlMg5.
 Rm AlSi5: ~160 MPa / Rm AlMg5: ~250 MPa
I giunti di saldatura non sono anodizzabili
Materiali di apporto per la brasatura di
alluminio e leghe di alluminio
L’alluminio puro e talune leghe di alluminio con un contenuto
massimo di Mg del 3% possono essere facilmente sottoposti a brasatura forte o a brasatura dolce. Il presupposto per ottenere una
buona saldabilità è una temperatura di fusione della lega brasante
al di sotto della temperatura di fusione del materiale di base.
Materiali di apporto per la brasatura nella brasatura forte:
Fontargen A 407L / barra per brasatura forte del tipo AlSi12
Fondente: F 400 MD (pasta) per leghe con un contenuto massimo
di Mg del 3%. I residui di fondente devono essere rimossi immediatamente dopo la brasatura.
Fondente: F 400 NH (polvere) per leghe con un contenuto massimo di Mg dello 0,7%.
Fontargen AP 48/QL 2 / pasta per brasatura forte di AlSi12 contenente
fondente per leghe con un contenuto massimo di Mg dello 0,7%.
Campo di temperature brasatura per la barra e la pasta per brasatura forte: 590-600°C
Materiali di apporto per la saldatura stagna nella brasatura:
Per la brasatura sono esclusivamente adatti l’alluminio puro e le
leghe di AlMn. Attraverso la brasatura è possibile produrre tuttavia anche giunzioni di acciaio e alluminio e nella tecnica del freddo
e della climatizzazione anche giunzioni di alluminio e rame.
Fontargen A 633 / lega per brasatura contenente zinco
del tipo ZnAl3.
Fondente: F 600 ZA (pasta) per leghe con un contenuto
massimo dello 0,7% di Mg.
Campo di temperature brasatura: 430-450°C
06.01 Materiali di apporto per saldatura e brasatura dell’alluminio |
voestalpine Böhler Welding Schweiz AG
Hertistrasse 15, Postfach, CH-8304 Wallisellen, T. +41 (0)44 832 88 55, F. +41 (0)44 832 88 58
Email: [email protected] / www.voestalpine.com/welding
zertifiziert nach ISO 9001:2000
Pagina 1 di 2
|
Situazione: 2014-05-16
Classificazione dei materiali di apporto possibili in relazione ai diversi materiali di base
Famiglia
AA
Alluminio + elementi
della lega
1000er
2000er
3000er
4000er
5000er
6000er
7000er
8000er
Fino all’ 6% Cu
Fino all’ 2% Mg
Fino all’ 1% Mn
Fino all’ 13% Si
Fino all’ 5% Mg
1050A
3.0255
Al99,5
Denominazioni
commerciali tipiche
possibili
Alluminio puro -99,5
1070A
3.0275
Al99,7
-
1200
3.0205
Al99,0
-
2017A
3.1325
AlCu4MgSi(A)
-
induribile, sensibile alle cricche
2024
3.1355
AlCu4Mg1
-
- evitare quanto più possibile la
2117
3.1305
AlCu2,5Mg
-
saldatura
3004
3.0526
AlMn1Mg1
-
3005
3.0525
AlMn1Mg0,5
-
3103
3.0515
AlMn1
ALUMAN-100
3105
3.0505
AlMn0,5Mg0,5
-
Leghe con materiali di base
Tipo AA
Materiale n.
Norma
Materiali di apporto adatti
Böhler S-Al99,5Ti
Böhler S-AlSi5 o
Böhler S-AlMg3 o
Böhler S-AlMg5
4018
3.2371
(G-)AlSi7Mg
-
Böhler S-AlSi7Mg
4043A
3.2245
(G-)AlSi5
-
Böhler S-AlSi5
4046
3.2381
(G-)AlSi10Mg
-
Böhler S-AlSi12 o
4047A
3.2581
(G-)AlSi12
-
Böhler S-AlSi5
5005A
3.3315
AlMg1(C)
PERALUMAN-100/101
5052
3.3524
AlMg2,5
PERALUMAN-253
5083
3.3547
AlMg4,5Mn0,7
PERALUMAN-460
5356A
3.3355
AlMg5
-
5454
3.3537
AlMg2,7Mn
PERALUMAN-260
Böhler S-AlMg3 o
Böhler S-AlMg5 o
Böhler S-AlMg4,5Mn o
Böhler S-AlMg4,5MnZr
6005A
3.3210
AlMgSi0,7
ANTICORODAL-062
Böhler S-AlSi5 o
Fino all’ 1% Mg e
6060
3.3206
AlMgSi
EXTRUDAL-043
Böhler S-AlMg5 o
fino all’ 1% Si
6061
3.3214
AlMg1SiCu
ANTICORODAL-080/082
Böhler S-AlMg4,5Mn o
6082
3.2315
AlSi1MgMn
ANTICORODAL-110/112
Böhler S-AlMg4,5MnZr
7020
3.4335
AlZn4,5Mg1
UNIDUR-102
induribile, difficile da forgiare,
Fino all’ 8% Zn e
7022
3.4345
AlZn5Mg3Cu
CERTAL
saldabile solo in condizioni
fino all’ 3% Mg
7072
3.4415
AlZn1
-
specifiche o difficilmente
7075
3.4365
AlZn5,5MgCu
FORTAL
saldabile
8011(A)
3.0915
AlFeSi(A)
-
Nessuna rilevanza dal punto di
8090
3.____
Al+Li/Cu/Mg
-
vista delle tecniche di saldatura
diverse
Nuove leghe con materiali di apporto
Oltre a questi materiali di apporto indicati nella tabella, il programma Böhler contiene due nuovi materiali di apporto per la saldatura con le seguenti proprietà.
Böhler S-AlSi3Mn1
EN ISO 18273:
AWS/ASME SFA-5.10:
A Al 4020
ER 4020
Questo materiale di apporto è il risultato di una complessa serie di
esperimenti condotti dalle aziende Fronius e voestalpine. L’obiettivo era quello di sviluppare un processo che consentisse di unire
acciaio e alluminio. Come processo di saldatura è stato scelto il
processo CMT allo scopo di ridurre la diluzione e in questo modo
contenere al minimo la formazione di fasi intermetalliche fragili.
La superficie dell’acciaio, al contrario, deve essere zincato con
uno strato di zinco dallo spessore di almeno 10 μm. Per questo tipo
di giunzione si parla di saldobrasatura in quanto la parte dell’alluminio viene rivestita per fusione con il materiale di base del materiale di apporto per la saldatura e sulla parte dell’acciaio il materiale di apporto forma un giunto brasato con lo strato di zinco.
Dal punto di vista tecnico, questo materiale di apporto di distingue
per una maneggevolezza più semplice e una migliore capacità di
colmare le fessure rispetto al tipo AlSi5. Grazie all’elevata purezza
e alla buona fluidità della lega, è possibile osservare una porosità
considerevolmente bassa.
Qualora siate interessati, vi preghiamo di richiedere la scheda
tecnica.
Böhler S-AlMg3Mn
EN ISO 18273:
AWS/ASME SFA-5.10:
A Al 5554
ER 5554
Per raggiungere una resistenza alla corrosione intergranulare sufficiente, in questa lega è stato limitato il contenuto di Mg al 2,8%.
Il metallo di apporto di questa lega è resistente all’acqua marina.
La lega si adatta in maniera eccellente alle giunzioni saldate dello
stesso colore su materiali ossidati con trattamento anodico (anodizzati).
Qualora siate interessati, vi preghiamo di richiedere la scheda
tecnica.
06.01 Materiali di apporto per saldatura e brasatura dell’alluminio |
Pagina 2 di 2
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Situazione: 2014-05-16
Queste informazioni sono indicative per l‘artigiano. Essi descrivono delle circostanze tecniche fondamentali semplificate e non sono esaustive.
La garanzia delle qualifiche per ogni utilizzo/messa in opera richiede un accordo scritto anticipatamente.
voestalpine Böhler Welding Schweiz AG
Hertistrasse 15 | Postfach | CH-8304 Wallisellen | T. +41 (0)44 832 88 55 | F. +41 (0)44 832 88 58 |
EMail: [email protected] | www.voestalpine.com/welding
zertifiziert nach ISO 9001:2000
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