Saldatura TIG
Microstruttura: sulla linea centrale della saldatura potrebbe essere presente precipitazione di carburo di cromo e la zona-alterata dal calore (HAZ) potrebbe formare martensite a causa del rapido raffreddamento, con conseguente differenza di durezza relativamente ampia tra la saldatura e il metallo di base.
Proprietà meccaniche: Può ottenere una resistenza alla trazione più elevata, con la resistenza alla trazione ultima (UTS) che raggiunge circa 526 MPa, ma la resistenza allo snervamento è relativamente bassa, circa 300 MPa.
Stress residuo: Lo stress residuo è relativamente elevato. Nelle aree ZTA e dei metalli di base, la tensione residua raggiunge il massimo entro 5 mm dal piede di saldatura, per poi diminuire gradualmente.
Vantaggi e svantaggi: La saldatura ha una buona qualità di formatura e un'elevata precisione, adatta per lamiere sottili e saldature di precisione. Tuttavia, l’efficienza della saldatura è bassa e l’apporto di calore è relativamente elevato, con il risultato di una ZTA più ampia.
Saldatura MAG
Microstruttura: Il metallo di apporto è composto principalmente da ferrite aciculare, bainite e una piccola quantità di perlite, presentando cristalli colonnari e una piccola quantità di cristalli equiassici.
Proprietà meccaniche: La resistenza alla trazione del giunto può essere maggiore del limite inferiore della resistenza del metallo di base e la posizione di frattura è solitamente nel metallo di base. Le prestazioni di piegatura sono buone e non sono presenti crepe sulla superficie di tensione quando l'angolo di piegatura è di 180 gradi.
Stress residuo: La distribuzione delle tensioni residue è relativamente complessa. Dopo aver raggiunto il valore massimo, prima diminuisce e poi aumenta, in relazione ai parametri del processo di saldatura e alla velocità di raffreddamento.
Vantaggi e svantaggi: Ha un'elevata efficienza di saldatura, un'ampia profondità di penetrazione ed è adatto per la saldatura di piastre di medio-spessore. L'organizzazione congiunta è relativamente uniforme, ma la resistenza è leggermente inferiore a quella della saldatura ad arco manuale e della saldatura ad arco sommerso.
Saldatura MAG a impulsi ad alta-frequenza
Microstruttura: Rispetto alla saldatura MAG convenzionale a impulsi, è possibile ottenere un'organizzazione del giunto più ideale, con più ferrite aciculare nella saldatura e nessuna ferrite a listello nella zona di saldatura e fusione. Il grado di ingrossamento del grano nella zona surriscaldata è inferiore.
Proprietà meccaniche: La resistenza all'impatto a bassa-temperatura (-40 gradi) è migliore e l'energia d'impatto della zona di saldatura è superiore di circa il 9,6% rispetto a quella della saldatura MAG a impulsi convenzionale. L'apporto di calore della saldatura è relativamente piccolo, il che è vantaggioso per migliorare le proprietà meccaniche complessive del giunto.
Vantaggi e svantaggi: Ha una forte capacità di penetrazione della radice, può aumentare la larghezza della saldatura della radice e offre migliori prestazioni del giunto. Tuttavia, il costo delle attrezzature è relativamente elevato e i parametri del processo devono essere regolati con precisione.
Saldatura ad arco sommerso (SAW)
Microstruttura: L'organizzazione articolare presenta particelle uniformi e morfologia regolare, con un contenuto di ferrite relativamente elevato ed un contenuto di perlite relativamente basso.
Proprietà meccaniche: Può garantire la qualità della saldatura e la resistenza è relativamente elevata, adatta per la saldatura di piastre spesse. La tecnologia di saldatura ad arco sommerso multi-filo può far sì che la profondità di penetrazione della saldatura raggiunga oltre l'85% dello spessore della piastra.
Vantaggi e svantaggi: L'efficienza della saldatura è elevata, la formazione della saldatura è buona e la qualità è stabile. È adatto per la produzione su larga-scala e per la saldatura di lamiere spesse-, ma la flessibilità è scarsa e non è adatto per la saldatura di pezzi con forme complesse.
Saldatura ibrida laser-MAG
Microstruttura: La sezione trasversale- del giunto mostra una forma a calice e l'accumulo di filo e la larghezza della ZTA sono significativamente ridotti rispetto alla saldatura MAG. La struttura Widmanstatten nella zona surriscaldata aumenta leggermente a causa della rapida velocità di raffreddamento.
Proprietà meccaniche: Non vi è alcuna differenza significativa nella resistenza alla trazione e nelle proprietà di flessione rispetto alla saldatura MAG ed entrambe soddisfano gli standard di produzione. La durezza è superiore a quella della saldatura MAG.
Vantaggi e svantaggi: Combina i vantaggi della saldatura laser e della saldatura MAG, con elevata velocità di saldatura, ampia profondità di penetrazione, piccola deformazione e buona qualità del giunto. Tuttavia, l’attrezzatura è complessa e il costo è elevato.
Saldatura a freddo a impulsi di precisione
Microstruttura: La larghezza della ZTA è molto inferiore a quella dei processi di saldatura convenzionali, il che può ridurre al minimo l'impatto sulla microstruttura del metallo di base.
Stress residuo: La tensione residua è relativamente bassa e l'andamento della variazione della tensione è simile a quello della saldatura TIG, ma il valore è inferiore.
Vantaggi e svantaggi: L'aspetto della saldatura è eccellente e la deformazione della saldatura è ridotta, particolarmente adatta per saldature di riparazione su piccola-scala e applicazioni con requisiti rigorosi per la deformazione post-saldatura. Tuttavia, l’efficienza del lavoro è bassa.
