Un’analisi del comportamento meccanico dell’acciaio AISI 4130 dopo il processo di saldatura TIG e laser☆

I materiali metallici hanno ricevuto particolare attenzione nei settori aerospaziale e della difesa. Alcuni decenni fa, il Brasile si trovava di fronte a sfide tecnologiche riguardanti la produzione e la lavorazione di acciai ad altissima resistenza, come gli acciai AISI 4340 e SAE 300 M. Anche l’acciaio AISI 4130 era stato considerato, poiché viene applicato nei carrelli di atterraggio, nelle culle dei motori dei piccoli velivoli e oltre alle industrie generali. In questo lavoro, come processo di saldatura comparativa, la saldatura a fascio laser (LBW) è stata utilizzata come alternativa alla tradizionale saldatura TIG (Tungsten Inert Gas). Per la caratterizzazione meccanica di saldature laser e TIG sono state eseguite prove di trazione e durezza. La caratterizzazione microstrutturale attraverso la microscopia ottica è stata realizzata anche nella zona di fusione (FZ) e nella zona termo-colpita (HAZ). La martensite è stata trovata nella zona di fusione per entrambi i processi. Tuttavia le granulometrie medie erano diverse a causa delle diverse velocità di riscaldamento e raffreddamento. Nel presente studio, la saldatura è stata autogena ed è stato condotto un trattamento termico post saldatura per valutare la sua influenza sulle proprietà meccaniche. Questo trattamento ha dimostrato di migliorare la duttilità dell’acciaio e ridurre l’infragilimento nella regione saldata. È stato osservato che gli spessori di FZ e HAZ nelle saldature TIG erano dieci volte più grandi rispetto al laser. I valori di durezza osservati in FZ e HAZ erano simili in entrambi i casi. La resistenza alla trazione dopo il trattamento termico è rimasta a livelli simili al materiale di base. Dopo il trattamento termico, c’è stato un recupero nella duttilità del materiale, in particolare dopo la saldatura laser, dimostrando l’utilità del processo.

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