Selezionare una fiamma adatta al processo di saldatura può essere un mal di testa per un costruttore principiante e spesso può causare problemi nel suo lavoro. C’è molta scienza dietro e ci sono diversi requisiti per ogni risultato. In questo articolo, coprirò tutti gli aspetti critici della selezione della migliore fiamma di saldatura per ogni processo. Discutiamo prima le basi.
Nella saldatura a gas, la combustione del combustibile produce fiamme ad alta energia, e la temperatura sale a migliaia di gradi. Questo permette ad entrambi i metalli nel giunto di trasformarsi in liquidi e la saldatura è possibile. È essenziale conoscere i diversi tipi di fiamme di saldatura perché le proprietà della saldatura dipendono molto da essa e variano, rispettivamente. Quindi, le condizioni in cui avviene la saldatura hanno molto a che fare con la composizione dei gas che bruciano. Sta al saldatore produrre la fiamma esatta di cui ha bisogno.
I tre tipi fondamentali di fiamme di saldatura sono la fiamma equilibrata, la fiamma carbonizzante e la fiamma ossidante. Ecco una panoramica di questi tipi.
- Fiamma neutra: Come il nome implica, non c’è nessuna reazione chimica sul metallo, che è in funzione.
- Fiamma carbonizzante: Una fiamma che produce carburo di ferro (non raccomandata per materiali che assorbono carbonio)
- Fiamma ossidante: Ha più temperatura di quella di una fiamma neutra (raccomandata per rame o zinco)
Fiamma neutra
Chiamata anche fiamma naturale, una fiamma neutra è il tipo di fiamma più comune e più usato di tutti. Questa fiamma non ha alcun effetto significativo sulle proprietà chimiche del metallo perché viene bruciato completamente. Il colore di questa fiamma è giallo e un po’ fumoso, segno di una combustione completa. Non ha alcuna reazione sulla superficie del metallo a causa della bassa tendenza alla reazione chimica. Quindi è una fiamma pratica e utilizzabile per i metalli leggeri.
Ogni fiamma ha diverse zone al suo interno. Lo stesso è il caso di una fiamma neutra. Ci sono due zone in essa. La prima (interna) è di colore bianco-bluastro e ha una temperatura di circa 3100°C. L’altra (esterna) è blu, il che indica che ha una temperatura più bassa dell’altra zona. Tuttavia, 1275°C è ancora una temperatura piuttosto alta. Questa notevole variazione di temperatura permette al saldatore di controllarla nel cordone di saldatura regolando la distanza della torcia dal giunto.
Come produrre una fiamma neutra
Ma come si produce una fiamma neutra? Beh, non c’è una scienza rigorosa in esso, perché è solo una questione di prestare attenzione a come appare la fiamma. Tutto ciò che un saldatore deve fare è trovare un equilibrio nel rapporto tra acetilene e ossigeno. Supponiamo che l’acetilene sia a livelli eccessivi rispetto all’ossigeno. All’interno della fiamma, si noterà che c’è uno strato di forma ovale (piuma di acetilene) all’esterno di quello interno di colore bianco e all’interno di quello di colore blu. Per calibrare la fiamma, i livelli di acetilene dovranno essere diminuiti fino a quando non inizierà a bruciarsi completamente. Man mano che i livelli di acetilene diminuiscono, noterete che anche lo strato di forma ovale diminuisce. Una volta che questo strato scompare, la fiamma sarà neutra perché la composizione di entrambi i gas è presente in un rapporto uno a uno. Un buon regolatore ti aiuterà a trovare quel punto dolce e a risparmiare denaro allo stesso tempo. Potete dare un’occhiata alle nostre scelte di regolatori qui.
Ma come possiamo essere sicuri se la fiamma è neutra o è diventata ossidante? C’è una soluzione anche per questo. La soluzione più comune è quella di lasciare una zona molto piccola con dimensioni da 1/16 a 1/8 di pollice. L’eccesso di acetilene è leggero che la fiamma è ancora considerata neutra.
Applicazioni delle fiamme neutre
I materiali che possono essere saldati utilizzando questo tipo di fiamma di saldatura sono riportati di seguito.
- Acciaio dolce
- Acciaio inossidabile
- Fusione di ghisa
- Alluminio
- Rame
La regolazione di una fiamma è fondamentale non solo per il processo di saldatura dei metalli ma anche per il preriscaldamento nelle operazioni di taglio. Un grande vantaggio dell’uso di questa fiamma è che si ottiene una pozza di metallo abbastanza chiara che scorre e viene rimossa rapidamente senza schiuma o scintille.
Fiamma di carburazione
La fiamma di carburazione è la seconda più importante nei tipi di fiamme di saldatura. La differenza tra la composizione della fiamma di carburazione e la fiamma neutra è che l’acetilene e l’ossigeno non sono in proporzioni uguali; invece, l’acetilene (o possiamo dire il carbonio) è fornito di più per ottenere una fiamma di carburazione.
Parlando delle caratteristiche di questa fiamma, essa ha generalmente una temperatura più bassa di una fiamma neutra. Si può vedere in essa una zona supplementare che è presente nel nucleo della zona interna e che fa un involucro all’interno. Il nucleo interno è azzurrognolo e si estende con il suo bordo piumoso, che è bianco, chiamato piuma di acetilene. È anche chiamato il nucleo centrale della fiamma di carburazione. Il nucleo esterno è azzurrognolo e spesso difficile da identificare. La temperatura alle punte dei nuclei interni è di circa 3150°C.
Produzione della fiamma di carburazione
Nella fiamma neutra, l’acetilene e l’ossigeno sono in volume uguale in modo che reagiscano completamente, ma l’eccesso di acetilene è fornito dal cannello in modo che la reazione di combustione sia incompleta e la fiamma di carburazione sia prodotta. Otteniamo questo tipo di fiamma regolando la fiamma allo stato neutro e poi aprendo gradualmente l’ingresso dell’acetilene per ottenerne di più fino ad arrivare a vedere lo strato di forma ovale tra quello interno e quello esterno.
Una fiamma si chiama fiamma 2X se il nucleo interno è la metà della piuma di acetilene. È solo un modo di esprimere il contenuto di carbonio nella fiamma ed è un’indicazione del grado di carburazione della fiamma.
Applicazioni della fiamma di carburazione
Per saldare l’acciaio a basso carbonio, si può usare una fiamma di carburazione per produrre la saldatura. Quando si usa una fiamma di carburazione per la saldatura, il metallo sotto processo viene bollito e non può essere visto chiaramente. In realtà, l’acciaio stesso sta assorbendo il contenuto di carbonio dalla fiamma e alla fine produce calore. Pertanto, il metallo bolle, e quando si raffredda, le sue proprietà cambiano drasticamente nella struttura fragile, che consiste in un alto contenuto di carbonio e quindi può essere incrinato facilmente.
La saldatura a rovescio è una tecnica notevole in cui si usa una fiamma di carburazione. Si consiglia ai saldatori di usare questa fiamma su un metallo il cui contenuto di carbonio è già alto o su metalli che hanno una faccia dura, come il Nichel, lo Zinco o il Monel. Una cosa da tenere a mente quando si usa questa fiamma è che non è una buona fiamma per operazioni di saldatura dolce, e solo il suo nucleo esterno dovrebbe essere usato per i processi di saldatura in quanto abbiamo bisogno di bassa temperatura in esso.
Fiamma ossidante
C’è un eccesso di ossigeno presente nella fiamma ossidante, e richiede un’identificazione critica per distinguere la fiamma ossidante da una fiamma neutra. Il rapporto è generalmente 1,5:1 per l’ossigeno e l’acetilene.
Come produrre una fiamma ossidante
La fiamma ossidante può essere ottenuta in modo simile alla fiamma neutra e carbonizzante. Si produce regolando l’apporto di ossigeno leggermente più della fiamma di acetilene. Proprio come per la carburazione della fiamma, il fabbricante deve bilanciare la quantità di ossigeno e di acetilene e poi aumentare il flusso di ossigeno fino a quando nota che la lunghezza del nucleo interno si accorcia di un decimo. Dopo di che si vedrà un punto nel nucleo interno di colore viola. La temperatura del nucleo interno è di circa 3500°C.
Applicazioni della fiamma ossidante
È famosa per la sua capacità di ossidare facilmente i metalli. Quindi, crea problemi in varie operazioni di saldatura, come un eccessivo deposito di saldatura e un cambiamento indesiderato delle proprietà chimiche. Pertanto, non è così comune nelle applicazioni industriali per i giunti di saldatura. Ma è ancora un tipo di fiamma utile per le operazioni di taglio e saldatura di metalli senza ferro.
Una caratteristica distintiva della fiamma ossidante è che produce un suono sibilante evidente. Ci sono molte applicazioni tipiche in cui viene utilizzata una fiamma ossidante.
- Acciaio (brasatura con torcia)
- Ghisa (brasatura con torcia)
- Ottone
- Bronzo
Quando un saldatore usa la fiamma ossidante sull’acciaio, il metallo (fuso) si brucia e comincia a schiumare e a formare scintille, che è un’indicazione della combinazione di ossigeno con acciaio e della reazione chimica tra loro (combustione). Dipende da caso a caso, e il saldatore deve decidere la distanza tra la fiamma e il metallo guardando la risposta del metallo fuso a causa della fiamma.
Pertanto, bisogna fare qualche riflessione preliminare prima di usare una fiamma ossidante per la vostra applicazione. Non dovrebbe essere usata su un metallo che si ossida facilmente, come il magnesio o l’alluminio. Quindi, non è una fiamma raccomandata per la maggior parte delle applicazioni di saldatura. Solo la fiamma ossidante leggera è adatta alla realizzazione della brasatura a cannello di acciaio e ghisa.
Wrapping Up
Spero che abbiate ottenuto molte informazioni sui tipi di fiamme di saldatura e le loro applicazioni. Non sono così tante informazioni che non potresti digerire una volta, vero? Beh, ancora, ci piacerebbe sentire le vostre opinioni e suggerimenti per migliorarlo. Si prega di condividere il tuo feedback nella sezione commenti, e non dimenticare di controllare altri articoli su questo sito web sulla saldatura.