La solidificazione del fuso
Come il bagno di fusione liquido diventa una saldatura solida e direzionale
AI generated Il bagno di fusione è metallo liquido che solidifica in frazioni di secondo. Durante la solidificazione i cristalli crescono dal fianco della saldatura verso il centro, si formano , ed è proprio qui che si sviluppano cricche di solidificazione e cricche a caldo. Chi capisce la solidificazione sa perché il centro della saldatura è il punto debole — e come evitarlo.
Durante la l' fonde il materiale di base e il in un bagno di fusione liquido. Quello che succede dopo determina la qualità della saldatura: il fuso solidifica in frazioni di secondo, e non a caso, ma secondo precise regole metallurgiche.
La solidificazione inizia sempre nel punto più freddo — cioè il fianco della saldatura, il contatto con il ancora solido. Qui, sulla linea di fusione, si formano i primi nuclei. Poiché il calore si dissipa verso l'esterno, i cristalli crescono da entrambi i fianchi perpendicolarmente alla linea di fusione verso il centro della saldatura. Si formano cristalli lunghi, a colonna — i . Al centro della saldatura i due fronti di crescita si incontrano.
Proprio questo punto è il tallone d'Achille. Quando si incontrano, i cristalli in crescita spingono davanti a sé le ultime impurità e i componenti a basso punto di fusione — si accumulano al centro come . Questa segregazione centrale è la zona classica per e , perché lì si concentrano elementi nocivi come zolfo e fosforo e la saldatura è sotto tensione di trazione durante il ritiro.
Un secondo problema è l' — l'intervallo di temperatura tra l'inizio e la fine della solidificazione. I metalli puri e gli eutettici solidificano a una temperatura fissa, le leghe in un intervallo. Più ampio è questo intervallo, più facilmente si forma uno stato pastoso intermedio in cui possono formarsi cricche. Per questo alcuni acciai (con alto contenuto di zolfo/fosforo) sono particolarmente soggetti a cricche.
Hai due leve contro le . Primo, la composizione: un apporto con un po' di (negli acciai inossidabili) o apporti puliti e a basso tenore di zolfo rende innocua la . Secondo, la geometria: un bagno di fusione troppo stretto e profondo (alto rapporto di penetrazione) costringe i cristalli a crescere direttamente l'uno verso l'altro e a spingere tutte le impurità al centro. Un bagno più largo o un movimento oscillatorio distribuiscono il fronte di solidificazione e disinnescano il centro.
Anche la nella successiva dipende dalla solidificazione: il bagno di fusione rilascia così tanto calore che il adiacente ingrossa il grano. Grani grossolani sono più morbidi e più soggetti a cricche — un altro motivo per tenere sotto controllo l'apporto termico.