Nel campo dell'ingegneria delle lamiere metalliche, la saldatura è una delle tecnologie fondamentali per il collegamento dei componenti e la sua qualità è direttamente correlata alla stabilità e alla sicurezza della struttura complessiva. Quando si tratta di piastre metalliche con uno spessore fino a 80 mm, il preriscaldamento, il controllo del processo durante la saldatura e il trattamento post-riscaldamento sono fondamentali. Questo articolo approfondisce le fasi chiave di queste tecnologie costruttive, con l'obiettivo di fornire ai lettori una guida completa, scientifica e pratica.

L'importanza e il preriscaldamento della saldatura personalizzata della lamiera

Scopo del preriscaldamento

Per le lamiere più spesse, il processo di saldatura comporta un rapido riscaldamento e raffreddamento locale, che può facilmente provocare tensioni di saldatura, deformazioni e persino cricche. Lo scopo principale del preriscaldamento è quello di ridurre la differenza di temperatura tra la zona di saldatura e il materiale di base, riducendo così al minimo le sollecitazioni e le deformazioni di saldatura. Inoltre, aumenta la plasticità e la tenacità del metallo saldato, prevenendo le cricche da freddo.

Metodi di preriscaldamento

• Riscaldamento a fiamma: Utilizza una pistola a fiamma ossiacetilenica o ossipropanica per un preriscaldamento locale o generale, adatto a componenti in lamiera di varie forme e dimensioni. Il riscaldamento deve essere uniforme per evitare un surriscaldamento localizzato che potrebbe deteriorare le proprietà del materiale.
• Riscaldamento elettrico: Utilizza apparecchiature come piastre riscaldanti a resistenza, nastri riscaldanti elettrici o riscaldatori a infrarossi lontani per produrre calore attraverso correnti elettriche per il preriscaldamento. Questo metodo fornisce un riscaldamento uniforme ed è facile da controllare, ma ha costi più elevati.
• Riscaldamento a induzione: Utilizza il principio dell'induzione elettromagnetica per generare correnti parassite all'interno della piastra metallica, riscaldandola. Questo metodo è rapido ed efficiente, particolarmente adatto al preriscaldamento di componenti in lamiera complessi e di grandi dimensioni.

Controllo della temperatura di preriscaldamento

La scelta della temperatura di preriscaldo deve basarsi sul tipo di materiale di base, sullo spessore, sul metodo di saldatura e sulle condizioni ambientali. In genere, la temperatura di preriscaldamento per gli acciai a basso tenore di carbonio e gli acciai debolmente legati può essere impostata tra 100-300℃; per gli acciai altamente legati o per gli acciai a bassa temperatura, la temperatura di preriscaldamento può essere più elevata. Durante il processo di preriscaldamento, è necessario utilizzare strumenti di misurazione della temperatura (come termometri a infrarossi) per monitorare la temperatura in tempo reale, al fine di garantire un preriscaldamento uniforme e la conformità ai requisiti prestabiliti.

Controllo del processo durante la saldatura di lamiere personalizzate

Selezione dei parametri di saldatura

I parametri di saldatura comprendono la corrente di saldatura, la tensione, la velocità di saldatura e il diametro dell'elettrodo. La selezione ragionevole di questi parametri è fondamentale per garantire saldatura di lamiere personalizzate qualità. Per le piastre metalliche con uno spessore fino a 80 mm, la saldatura multistrato a più passate o la saldatura automatica ad arco sommerso sono metodi di saldatura efficaci comunemente utilizzati. Dopo aver scelto il metodo di saldatura, i parametri di saldatura ottimali devono essere determinati mediante esperimenti o calcoli in base alle caratteristiche del materiale di base, dello spessore della piastra e della posizione di saldatura.

Sequenza di saldatura e controllo della temperatura interpass

Una sequenza di saldatura ragionevole può ridurre efficacemente le sollecitazioni e le deformazioni di saldatura. Per le strutture complesse di grandi dimensioni, si ricorre spesso alla saldatura simmetrica, alla saldatura segmentata a passo indietro e ad altre misure di processo. Inoltre, il controllo della temperatura di interpass è fondamentale. Deve essere mantenuta al di sopra della temperatura di preriscaldamento e non deve superare la temperatura massima di interpass consentita per garantire la struttura e le prestazioni del metallo saldato.

Trattamento termico post-saldatura

Scopo e significato

Il trattamento termico post-saldatura consiste nel riscaldare e mantenere la saldatura e le sue vicinanze dopo la saldatura per facilitare la diffusione dell'idrogeno dal metallo saldato, eliminare le tensioni residue di saldatura e migliorare la struttura e le prestazioni della saldatura. Questo processo è importante per prevenire cricche ritardate, aumentare la resistenza del giunto e prolungare la vita utile della struttura.

Metodi di implementazione

• Trattamento termico complessivo: L'intera struttura saldata viene posta in un forno di riscaldamento e trattata secondo procedure di riscaldamento, mantenimento e raffreddamento prestabilite. Questo metodo fornisce un riscaldamento uniforme e buoni risultati, ma richiede molta energia ed è adatto a strutture importanti e di grandi dimensioni.
• Trattamento termico locale: Utilizza il riscaldamento a fiamma, elettrico o a induzione per trattare solo la saldatura e le sue vicinanze. Questo metodo è flessibile e conveniente, adatto a componenti di medie e piccole dimensioni o alla costruzione in loco.

Applicando ragionevolmente queste tecnologie di saldatura, in particolare l'introduzione della saldatura personalizzata della lamiera, è possibile migliorare efficacemente la qualità e l'efficienza della saldatura dei componenti in lamiera. Per le applicazioni industriali che richiedono alta precisione e affidabilità, la saldatura personalizzata delle lamiere offre soluzioni più precise e flessibili, in grado di soddisfare le esigenze di connessione delle lamiere di diversi processi, favorendo la realizzazione di progetti di successo.