La saldatura dell'alluminio comporta requisiti tecnici sostanzialmente diversi da quelli della saldatura dell'acciaio. Le principali criticità sono il basso punto di fusione (660°C), l'elevata conducibilità termica, lo strato di ossido superficiale (Al₂O₃, punto di fusione ~2050°C) e la sensibilità alla porosità da idrogeno.
Tra le leghe di alluminio industriali, la serie 5xxx (5083, 5754 — Al-Mg) e la serie 6xxx (6061, 6082 — Al-Mg-Si) coprono le applicazioni di saldatura più comuni. Questi due gruppi presentano caratteristiche di saldabilità e requisiti di filo d'apporto differenti.
Confronto tra 5083 e 6061
| Proprietà | EN AW-5083 (Al-Mg4.5Mn) | EN AW-6061-T6 (Al-Mg1Si) |
|---|---|---|
| Limite di snervamento | ~145 MPa (H111) | ~276 MPa (stato T6) |
| Saldabilità | Eccellente | Buona (perdita di resistenza nella ZTA) |
| Perdita di resistenza nella ZTA | Minima | Significativa (fino al 40%) |
| Suscettibilità alla criccatura | Bassa | Rischio di cricche a caldo più elevato (ridotto con ER4043) |
| Filo d'apporto consigliato | ER5356 | ER4043 o ER5356 |
| Applicazione tipica | Strutture navali, recipienti a pressione, serbatoi criogenici | Profili strutturali, parti di macchine, automotive |
Rimozione dell'ossido e prevenzione della porosità
Lo strato di Al₂O₃ sulla superficie dell'alluminio fonde a una temperatura tripla rispetto al punto di fusione del metallo base. Nella saldatura TIG, la corrente alternata rimuove questo strato tramite pulizia catodica (azione decapante); nella saldatura MIG è obbligatoria un'adeguata pulizia meccanica o chimica prima della saldatura.
Principali cause della formazione di porosità:
- Umidità e olio sulla superficie (la pulizia con acetone prima della saldatura è obbligatoria)
- Qualità del gas di protezione (argon con purezza 99,998%)
- Residui di idrossidi sul filo o sulla superficie
- Velocità di avanzamento elevata combinata con una protezione gassosa inadeguata
Precauzione critica: il filo per saldatura dell'alluminio deve essere estratto dalla confezione immediatamente prima dell'uso. Un filo che ha assorbito umidità durante lo stoccaggio aumenta drasticamente il rischio di porosità.
TIG o MIG? Scelta del processo
La scelta del processo per l'alluminio si basa sullo spessore e sui requisiti estetici:
- TIG (141) — preferito per: ≤ 6 mm, passate di radice di precisione, applicazioni che richiedono un aspetto estetico, saldature critiche su recipienti a pressione. Il TIG in AC offre un'eccellente qualità di saldatura grazie all'azione di pulizia superficiale.
- MIG (131) — preferito per: > 6 mm, applicazioni strutturali che richiedono un elevato tasso di deposito, produzione in serie. Il MIG pulsato riduce al minimo gli spruzzi.
Regola di base nella scelta del filo d'apporto: ER4043 (basso punto di fusione, buona fluidità, bassa criccabilità — per la serie 6xxx) oppure ER5356 (resistenza più elevata, resistenza alla corrosione — per la serie 5xxx e le applicazioni navali).
Capacità di saldatura dell'alluminio in ArmaWeld
ArmaWeld fornisce servizi di saldatura dell'alluminio con saldatori certificati secondo EN ISO 9606-2 (gruppi di materiali FM21 e FM22). Le procedure di saldatura si basano su WPQR approvati secondo EN ISO 15614-2. Per la carpenteria in alluminio si adottano un reparto fisicamente separato, set di utensili dedicati e attrezzature con codice colore, per azzerare la contaminazione da acciaio al carbonio. Il criterio di accettazione è EN ISO 10042 livello B.
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