sabato 22 febbraio 2014

Come saldare gli acciai al cromo-molibdeno

Come saldare gli acciai al cromo molibdeno è una domanda che ciclicamente salta fuori nei circoletti degli "smanettoni" appassionati di modifiche e di sport con mezzi a due o a quattro ruote, con o senza motore; per cui interrompo per un attimo la serie su come riscostruire il telaio di un cinquantino d'epoca per affrontare l'argomento in maniera un pelo più approfondita di come avevo fatto in questo post sulla scelta dei materiali per la costruzione del telaio di una moto.

Gli acciai al cromo molibdeno sono acciai legati, ovvero acciai in cui sono presenti altri elementi oltre al ferro ed al carbonio, al fine di migliorarne le caratteristiche chimico-fisiche e/o le proprietà meccaniche. Gli acciai legati a loro volta si distinguono in bassolegati (nessun elemento di lega presente in percentuali maggiori del 5%) o altolegati (elementi di lega presenti in percentuali maggiori del 5%). 

Ok, chiusa la parentesi da Superquark necessaria ad per avere un minimo di "cultura metallurgica personale", in ambito motoristico  gli acciai al Cr-Mo tipicamente più usati sono il 25CrMo4 (ovverosia il 4130 secondo la nomenclatura AISI-SAE, detto anche chromoly) o il 30CrMo4; sulla scelta di come saldarli il mio presonalissimo consiglio in tutti i casi rimane sempre quello di utilizzare il procedimento in cui si ha più dimestichezza, se uno ha esperienza con l'elettrodo via con quello, altrimenti filo o tig o cannello...

Se si opta per l'elettrodo una scelta sensata potrebbe essere l'E-7018 (il basico), a tig spesso si consiglia l'Er80S-D2 se poi il tutto sarà sottoposto a trattamenti termici, altrimenti l'ER70S-2. Questo materiale d'apporto differisce dal metallo base ed è inferiore rispetto a quest'ultimo riguardo a certe proprietà meccaniche, però è più elastico e per certe applicazioni di motor sport viene addirittura consigliato proprio per questa sua caratteristica. Inoltre è di facile reperibilità, dettaglio di "vita reale" non trascurabile... La minor resistenza del materiale d'apporto può essere facilmente compensata con un disegno appropriato del giunto saldato (aumentare la sezione delle superfici saldate, inserire fazzoletti di rinforzo e controventature, etctec...).
Altre bacchette d'apporto usate per il 4130 sono lo United States Welding Corporation 4130-6457V e il D6AC, roba usata per strutture critiche nel settore aeronautico, sono bacchette con chimica controllata, ottenute attraverso procedure piuttosto complicate, il che significa roba costosa e di non facile reperibilità, giusto tuttavia riportarle per completezza e dovere di cronaca.

Anche se non strettamente necessario, c'è chi preferisce saldare i telai tubolari in acciaio al cromo molibdeno con flussaggio, ovverosia con gas di protezione dal rovescio, come dir si voglia. A parte il costo dovuto al maggior consumo di gas, di sicuro questa tecnica non presenta controindicazioni, a patto di avere un minimo di  dimestichezza con essa ed avere l'accortezza di non creare sovrapressioni di gas all'interno dei tubi tali da provocare lo "scoppiettio" del bagno di fusione, con le immaginabili conseguenze che questo ha sul risultato finale.

Il 4130 può essere saldato anche a cannello, anzi, c'è chi sostiene che il cannello abbia dei vantaggi rispetto al tig, per il "preriscaldo naturale" del pezzo che questa procedura comporta. In questo caso è consigliabile utilizzare bacchette d'apporto non rivestite di rame, che potrebbero causare impurità nella saldatura.
 
Per spessori fino a 3mm l'opinione più diffusa è che i trattamenti di distensione non siano necessari, così come il preriscaldo, purché ovviamente i tubi siano ad una certa temperatura ambiente (almeno 20°), e comunque una scaldatina male non fa di certo... ( dovrebbe essere sufficiente portare i tubi intorno ai 200°-300°).
Lo scopo del preriscaldo è quello di ridurre lo schock termico, rimuovere ogni traccia di umidità (idrogeno) e soprattutto rallentare il tempo di raffreddamento ed evitare quindi che il materiale incrudisca nella ZTA (zona termicamente alterata).

Naturalmente anche per la saldatura degli acciai al cromo molibdeno rimangono validi i consueti consigli e raccomandazioni inerenti la preparazione, la cianfrinatura e la pulizia dei lembi dei giunti da saldare; oltre a quelli che riguardano la consepevolezza e la responsabilità di quello che si sta facendo e il doveroso invito alla prudenza se non si è sicuri delle proprie capacità e c'è il rischio che qualcosa si rompa e qualcuno si faccia male...

11 commenti:

  1. l' acciaio volgarmente chiamato C30 è li 4130? Consigli su diametri e spessori? Ti ringrazio Paolo VE

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    1. No, il C30 non è il 4130.
      Per quanto rigurarda diametri e spessori dipende da cosa ci devi fare.. :D
      Se ti riferisci alla costruzione del telaio di una moto dai un'occhiata qua:

      http://costafabbricustomchoppers.blogspot.it/2011/10/dimensionamento-dei-tubolari-per-la.html

      Saludos!

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    2. Grazie, se riusciro' a concludere qualcosa ti mando una foto per una critica costruttiva......spero. Ciao Paolo VE

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  2. scusa se ti rompo ancora, ho difficolta nel reperire il 4130, e non vorrei usare del acciaio comune. Domanda esiste una via di mezzo? Di nuovo grazie ! Paolo VE

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    1. Puoi provare a cercare dei tubi trafilati a freddo senza saldatura, meglio dei comuni tubi elettrosaldati.
      Ciao.

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    2. Grazie per la pazienza. Paolo VE

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  3. son sempre mi...ho trovato del tubo acc. S.S.EN 10255 gas trafilato a freddo non legato S195 T....che ne pensi ? Grazie Paolo VE

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    1. Sono tubi che nascono per applicazioni acqua/gas, ovverosia pensati per farci scorrere dentro roba e reggere la pressione verso l'esterno del fluido contenuto. In conseguenza di ciò tipicamente le tolleranze su spessori di parete e soprattutto diametri esterni non sono troppo stringenti; inoltre sono dimensionati in pollici gas e la cosa potrebbe crearti qualche confusione, soprattutto all'inizio se non sei troppo abituato (esempio: un tubo da 1" gas ha un diametro esterno che varia da 33,3 e 34,2mm , e non 25,4mm come è invece la conversione "letterale" da un pollice a millimetri; questo perchè il valore convenzionale di 1" gas prende origine dal diametro interno del tubo e non da quello esterno..)
      L'ideale sarebbe riuscire a trovare tubi che nascono per applicazioni meccaniche o strutturali.

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  4. ciao mi potete dire dove posso comprare tubi in acciaio al cromo-molibdeno? devo realizzare dei bracci anteriori per un auto di autocross...
    grazie in anticipo

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  5. Salve, dove posso trovare tubi in acciaio al cromo-molibdeno? Zona Pesaro e Imola.
    Grazie, Saluti

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