Tre suggerimenti per la misura di saldature con la fluorescenza a raggi (XRF)

La saldatura consiste nell'unione di due materiali a una temperatura superiore a quella di fusione dei materiali. Sono disponibili numerose tecniche di saldatura, come la saldatura laser, la saldatura allo stato solido e la saldatura a arco.

Nella saldatura a arco due componenti vengono saldate mediante un arco elettrico per fondere le componenti metalliche di base e il materiale riempitivo. È importante conoscere le composizioni di tutti e tre i materiali per essere in grado di calcolare la composizione finale prevista del cordone della saldatura.

I materiali destinati alla saldatura, sotto forma ad esempio di bacchette o fili, sono caratterizzati da una maggiore concentrazione rispetto ai materiali saldati, in modo da compensare l'effetto diluente riscontrabile nel cordone della saldatura. In teoria, il cordone della saldatura ha una composizione mista di cui il 70% deriva dal materiale riempitivo e il 30% deriva dai materiali di base (15% per ognuna delle due componenti saldate). Per esempio, se si saldano insieme due componenti metalliche, si può prevedere che la composizione finale del cordone della saldatura sarà costituita dal 70% di riempitivo da elettrodo a bacchetta, dal 15% del materiale di base A (PMA - parent material A) e dal 15% del materiale di base B (PMB - parent material B). In funzione dell'applicazione, conoscere la composizione chimica del materiale del cordone della saldatura è importante per assicurarne le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione ottimali. Inoltre è importante notare che i materiali presenti e il tipo di saldatura influenzeranno la composizione chimica del cordone.

1. Uso della libreria per le saldature dell'analizzatore

La qualità di lega dell'elettrodo a bacchetta spesso possiede concentrazioni superiori dei principali elementi delle leghe in modo da compensare l'effetto diluente riscontrato durante la saldatura. Gli analizzatori XRF Vanta^™ integrano una libreria per le saldature di base personalizzabile. Durante le operazioni di saldatura, utilizzare un analizzatore con una libreria per le saldature permette di confermare la composizione chimica del materiale o l'identificazione delle leghe del materiale preso in considerazione. Questo può aiutare a minimizzare gli errori di valutazione dei materiali sui luoghi di lavoro.

Libreria delle saldature dell'analizzatore Vanta

2. Misura dell'estremità delle bacchette o di una saldatura campione

Le bacchette per le saldature possiedono un rivestimento di flussante che migliora il processo di saldatura ma ha una diversa composizione chimica rispetto al materiale residuo della bacchetta. L'analisi XRF si esegue in superficie pertanto se si procede all'analisi del flussante, i risultati non si riferiranno alla costituzione della bacchetta.

Se la bacchetta non è rivestita, è possibile analizzarla direttamente. Se la bacchetta è rivestita, controllare l'estremità piana della bacchetta. Questa area spesso non è rivestita con flussante, pertanto, se non dovesse esserlo, è possibile procedere all'analisi mediante l'analizzatore XRF.

Anche se l'intera bacchetta è coperta di flussante è possibile procedere con l'analisi. È necessario realizzare una saldatura campione con la bacchetta e, in seguito, effettuare l'analisi orientando l'analizzatore direttamente sulla saldatura campione, una volta che si è solidificata.

L'estremità di una bacchetta per la saldatura spesso non è rivestita con flussante

3. Vantaggi nell'utilizzo del collimatore e della maschera per saldature dell'analizzatore

Collimatore

Quando si analizza una saldatura mediante un analizzatore XRF, è importante analizzare solamente la saldatura e non il materiale circostante. Tuttavia concentrarsi solamente sul cordone della saldatura può risultare complesso senza la possibilità di isolarlo. L'opzionale collimatore di ridotte dimensioni dell'analizzatore permette di concentrare i fasci a raggi X, in modo da circoscrivere la misura al cordone.

Inoltre il collimatore facilita l'analisi del materiale di base e della zona influenzata termicamente (HAZ - heat affected zone). Un'utile funzionalità da utilizzare in combinazione con il collimatore è la fotocamera a puntamento, in grado di acquisire immagini del campione per il controllo qualità o per i report ispettivi.

Un'immagine acquisita con la fotocamera a puntamento con il collimatore disattivato (a sinistra) e attivato (a destro).

Maschera per saldature La maschera per saldature Vanta è un accessorio che riduce l'area di analisi senza l'ausilio del collimatore. L'uso della maschera per saldature è adatto per saldature di dimensioni rilevanti che coprono l'apertura della maschera. La maschera per saldature è ottimale per una veloce analisi e verifica del materiale della saldatura. Invece il collimatore permette una precisa analisi della saldatura con l'identificazione di elementi leggeri attraverso controlli più approfonditi.

L'estremità di una bacchetta per la saldatura spesso non è rivestita con flussante

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