CH709543A1 - Filo consumabile per saldatura, preferibilmente MIG/MAG, e relativo processo di realizzazione. - Google Patents

Abstract

L’invenzione riguarda un filo per saldatura (130) comprendente: – un elemento filiforme che si sviluppa secondo un asse longitudinale (X–X) ed è realizzato in un primo materiale di base; – ameno un filamento conduttore (3); – almeno un elemento inibitore di spruzzi. L’elemento filiforme comprende un canale (4) che si sviluppa in una direzione longitudinale. Il filamento conduttore (3) è posizionato internamente a detto canale (4) e l’elemento inibitore di spruzzi essendo posizionato all’interno del detto canale (4). L’invenzione riguarda inoltre un processo per realizzare un filo per saldatura come descritto in alto.

Description

CAMPO DELL’INVENZIONE

[0001] La presente invenzione concerne il campo dei fili per saldatura, in particolare la presente invenzione concerne un filo consumabile per saldatura, preferibilmente MIG/MAG, ed il relativo processo di realizzazione.

TECNICA NOTA

[0002] Come noto, la saldatura ad arco con metallo sotto protezione di gas (GMAW, gas metal arc welding), talvolta definita dai suoi sottotipi MIG (Metal-arc Inert Gas), se il gas è inerte, e MAG (Metal-arc Active Gas), se il gas è attivo, è un processo semi-automatico o automatico in cui un elettrodo continuo e consumabile, generalmente chiamato «filo per saldatura» e un gas di protezione sono alimentati attraverso una pistola per saldatura.

[0003] Nelle fig. 1 e 2 a titolo di esempio viene mostrato un dispositivo 10 per una saldatura GMAW, secondo la tecnica nota.

[0004] Il dispositivo 10 comprende una fonte di alimentazione elettrica 2, un gruppo traina-filo 4, un sistema di alimentazione del gas di protezione 6, ed un cavo torcia 8 per il trasporto della potenza elettrica, del filo di saldatura e del gas di protezione ad un pezzo 20 da saldare. Il cavo torcia 8 assume tipicamente la forma di una guaina flessibile lunga normalmente almeno tre metri, ed il più flessibile possibile in modo che possa effettuare curve anche relativamente strette. Generalmente, per evitare che il filo di saldatura si attorcigli all’interno del cavo torcia 8, il filo di saldatura viene fatto passare all’interno di una guaina flessibile, fatta da un filo metallico strettamente avvolto a spirale il cui diametro interno è leggermente maggiore del diametro esterno del filo di saldatura.

[0005] Il cavo torcia 8 porta ad una sua estremità la torcia di saldatura 34. Come illustrato in fig. 2 , la torcia di saldatura 34 comprende un ugello guida-gas 35 e un pattino di contatto 36 attraverso cui l’elettrodo viene guidato ad una posizione in prossimità del pezzo.

[0006] Il cavo torcia 8 comprende al suo interno un condotto 37 per l’alimentazione del gas di protezione alla torcia di saldatura 34, un cavo corrente 33, ed il filo 32 consumabile per saldatura.

[0007] Il gas di protezione 38, attraverso il condotto 37, viene fornito nello spazio racchiuso tra l’ugello guida-gas 35 ed il pattino di contatto 36.

[0008] La Richiedente ha osservato che a causa della lunghezza e della flessibilità del cavo torcia, spesso ci vuole una forza relativamente elevata per portare il filo consumabile di saldatura dalla bobina di alimentazione attraverso il cavo torcia fino alla torcia di saldatura 34.

[0009] La Richiedente ha inoltre osservato che a causa dei residui, o dei saponi di trafilatura e/o del processo di ramatura, presenti sulla superficie del filo di saldatura, durante il processo di saldatura vengono generati degli schizzi o spruzzi. Questi schizzi si traducono in particelle di materiale metallico e non metallico che si attaccano sul pattino di contatto e sull’ugello guida-gas e in gocce di metallo fuso attaccate ai pezzi da saldare, con la conseguente necessità di successive operazioni di pulizia e di un basso livello qualitativo del cordone di saldatura.

[0010] La Richiedente ha, quindi, riscontrato l’esigenza di fornire un nuovo filo consumabile per saldatura ed in particolare per saldatura MIG/MAG in grado di minimizzare o comunque ridurre sensibilmente la generazione di schizzi e/o di gocce di materiale metallico sparse durante la saldatura.

[0011] La Richiedente ha anche riscontrato l’esigenza di fornire il relativo processo di realizzazione di un filo di saldatura ed in particolare un filo consumabile per saldatura, preferibilmente MIG/MAG in grado di ridurre sensibilmente la generazione di schizzi e/o di gocce di materiale metallico sparse durante la saldatura.

[0012] La Richiedente ha anche riscontrato l’esigenza di fornire una macchina per l’implementazione del processo secondo la presente invenzione.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

[0013] Pertanto, in un suo primo aspetto l’invenzione concerne un filo per saldatura comprendente: un elemento filiforme che si sviluppa secondo un asse longitudinale ed è realizzato in un primo materiale di base; almeno un filamento conduttore; almeno un elemento inibitore di spruzzi; detto elemento filiforme comprendendo un canale che si sviluppa in una direzione parallela a detto asse longitudinale; detto almeno un filamento conduttore essendo posizionato internamente a detto canale longitudinale; detto almeno un elemento inibitore di spruzzi essendo posizionato all’interno del detto canale.

[0014] Nel contesto della presente invenzione per «vergella» si intende è una barra di materiale metallico quale ad esempio acciaio semilavorato, comunemente a sezione circolare, avente diametro superiore a 5 mm; «nebulizzare» si intende la riduzione di un liquido in gocce e/o parti minute.

[0015] Con l’espressione «è in allumino» o «è in rame» viene inteso il materiale metallico alluminio, rispettivamente rame a meno di impurezze ed elementi di lega presenti in una percentuale inferiore al 5% in peso.

[0016] La presente invenzione, nel suddetto aspetto, può presentare almeno una delle caratteristiche preferite che qui di seguito sono descritte.

[0017] Convenientemente, il filamento conduttore è metallico.

[0018] Preferibilmente, il primo materiale di base è scelto tra acciaio basso carbonio, acciaio basso legato, acciaio inox, alluminio, come comunemente utilizzati per saldatura GMAW e GTAW e SAW.

[0019] Convenientemente il detto almeno un filamento conduttore è in alluminio.

[0020] Alternativamente, il detto almeno un filamento conduttore è in rame.

[0021] Preferibilmente, il filamento conduttore comprende un diametro compreso nell’intervallo tra 0,20 mm e tra 0,35 mm.

[0022] Convenientemente, il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi è scelto tra metalli alcalini, molibdeno, tungsteno e grafite; comprendendo sia la loro forma elementare, sia di sali, sia di molecole composte.

[0023] Preferibilmente, il detto almeno un filamento conduttore è realizzato in alluminio e il materiale inibitore di spruzzi è selezionato dall’elenco costituito da potassio, litio, cesio grafite, molibdeno, e tungsteno, comprendendo sia la loro forma elementare, sia di sali, sia di molecole composte.

[0024] Alternativamente, il detto almeno un filamento conduttore è realizzato in rame e il materiale inibitore di spruzzi comprende una soluzione di uno o più dei seguenti elementi: potassio, cesio, grafite, molibdeno, e tungsteno.

[0025] Ancora alternativamente, il filamento conduttore è realizzato in rame e il materiale inibitore di spruzzi comprende una miscela di cesio e potassio. Convenientemente, il canale presenta uno sviluppo elicoidale intorno all’asse longitudinale (X–X).

[0026] Vantaggiosamente, il canale presenta una forma a spirale atta a formare almeno una rivoluzione completa ogni quattro metri dell’elemento filiforme. Secondo un altro aspetto, la presente invenzione concerne un processo per realizzare un filo per saldatura come precedentemente descritto, il processo comprendendo le fasi di: realizzare un canale in una vergella realizzata in un primo materiale di base; depositare una predeterminata quantità di un elemento inibitore di spruzzi; depositare almeno un filamento conduttore in un detto canale; deformare la vergella in modo da fissare almeno parzialmente all’interno del canale il detto almeno un filamento conduttore e il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi.

[0027] Preferibilmente, la fase di deformare la vergella comprende una fase di laminazione.

[0028] Convenientemente, è presente una fase di trafilatura o di seconda laminazione successivamente alla fase di deformazione per portare il filo di saldatura ad un diametro predefinito minore del diametro iniziale della vergella.

[0029] Vantaggiosamente, la fase di depositare una predeterminata quantità di un materiale inibitore di spruzzi comprende una fase di nebulizzazione o gocciolamento di detto materiale inibitore di spruzzi su una porzione longitudinale della vergella comprendente il detto canale longitudinale.

[0030] Preferibilmente, il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi viene deposto nel canale disciolto in soluzione.

[0031] Convenientemente, la fase di depositare almeno un filamento conduttore comprende depositare un filamento conduttore, sostanzialmente continuo, preferibilmente in allumino.

[0032] Preferibilmente, è presente una fase di applicare una torsione alla detta vergella successivamente alla fase di deformare la vergella, in modo da fissare almeno parzialmente all’interno del canale il detto almeno un filamento conduttore e il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi, per disporre il filamento conduttore secondo un percorso elicoidale.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0033] Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive di un nuovo filo per saldatura ed un processo per realizzarlo secondo la presente invenzione.

[0034] Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a scopo solo indicativo e, pertanto non limitativo, nei quali: le fig. 1 e 2 sono viste schematiche di un dispositivo per una saldatura GMAW secondo la tecnica nota; la fig. 3 è una vista schematica laterale di una macchina che realizza il processo per realizzare un filo di saldatura ed in particolare un filo consumabile per saldatura, preferibilmente MIG/MAG in grado di ridurre sensibilmente la generazione di schizzi e/o di gocce di materiale metallico sparse durante la saldatura secondo la presente invenzione; le fig. 4a – 4i sono viste schematiche di alcune fasi del processo per realizzare un filo consumabile di saldatura ed in particolare un filo consumabile per saldatura, preferibilmente MIG/MAG in grado di ridurre sensibilmente la generazione di schizzi e/o di gocce di materiale metallico sparse durante la saldatura secondo la presente invenzione; e le fig. 5a – 5d sono viste schematiche della sezione trasversale del filo di saldatura durante le varie fasi del processo di fabbricazione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME REALIZZATIVE DELL’INVENZIONE

[0035] Per illustrare un tipo di applicazione del filo per saldatura secondo la presente invenzione nelle fig. 1 e 2 a titolo di esempio viene mostrato dispositivo 10 per una saldatura GMAW.

[0036] Il dispositivo 10 comprende una fonte di alimentazione elettrica 2, un gruppo traina-filo 4, un sistema di alimentazione del gas di protezione 6, ed un cavo torcia 8 per il trasporto della potenza elettrica, del filo di saldatura e del gas di protezione ad un pezzo 20 da saldare. Il cavo torcia 8 assume tipicamente la forma di una guaina flessibile lunga normalmente almeno tre metri, ed il più flessibile possibile in modo che possa effettuare curve anche relativamente strette. Generalmente, per evitare che il filo di saldatura si attorcigli all’interno del cavo torcia 8, il filo di saldatura viene fatto passare all’interno di una guaina flessibile, fatta da un filo metallico strettamente avvolto a spirale il cui diametro interno è leggermente maggiore del diametro esterno del filo di saldatura.

[0037] Il cavo torcia 8 porta ad una sua estremità la torcia di saldatura 34. Come illustrato in fig. 2 , la torcia di saldatura 34 comprende un ugello guida-gas 35 e un pattino di contatto 36 attraverso cui l’elettrodo viene guidato ad una posizione in prossimità del pezzo.

[0038] Il cavo torcia 8 comprende al suo interno un condotto 37 per l’alimentazione del gas di protezione alla torcia di saldatura 34, un cavo corrente 33. ed il filo 32 consumabile per saldatura.

[0039] Il gas di protezione 38, attraverso il condotto 37, viene fornito nello spazio racchiuso tra l’ugello guida-gas 35 ed il pattino di contatto 36.

[0040] Nelle figure 4a – 4i vengono mostrate le fasi di un processo per realizzare un filo consumabile per saldatura, preferibilmente filo per saldatura MIG/MAG in grado di risolvere i problemi precedentemente evidenziati per i fili consumabili di saldatura utilizzati nella tecnica nota.

[0041] Inizialmente, viene fornita una vergella 12 che presenta la specifica del prodotto finito (ad esempio, ER70S-2, ER70S-6 come per norme AWS A5.18).

[0042] La vergella 12, come mostrato in fig. 4a , viene quindi pulita, mediante decapaggio a batch o in linea o mediante scagliatura meccanica in maniera da rimuovere gli ossidi superficiali.

[0043] La vergella 12 può quindi essere calibrata mediante laminazione o trafilatura al fine di ottenere un filo di base 13 costante in forma e dimensioni.

[0044] A questo punto, come mostrato in fig. 4c , la superficie del filo di base 13 ottenuto può essere sottoposta ad una fase di preparazione, volta a rimuovere i residui di lubrificante di trafilatura o a modificare la sua forma e/o la sua porosità.

[0045] In fig. 4d viene realizzata una cavità longitudinale 4 sulla superficie del filo di base 13 tramite ad esempio dei rulli sagomatori o delle filiere sagomatrici.

[0046] Dopo un’eventuale pulizia supplementare, quando necessaria, si procede alla deposizione di una predeterminata quantità di uno o più elementi inibitori di spruzzi, come mostrato in fig. 4e .

[0047] Preferibilmente, gli elementi inibitori di spruzzo vengono deposti facendo passare il filo di base 13 lungo la sua direzione longitudinale sotto un ugello nebulizzatore o gocciolatore, che deposita micro gocce di uno o più elementi inibitori di spruzzi.

[0048] L’elemento o gli elementi inibitori di spruzzi sono scelti tra metalli alcalini, molibdeno, tungsteno e grafite e possono essere previsti sia nella loro forma elementare, sia di sali, sia di molecole composte.

[0049] Tali elementi possono essere applicati ad una superficie interna del canale longitudinale 4. La percentuale nominale questi materiali che si ritroverà sul prodotto finito, vale a dire sul filo di saldatura 130 può variare da 3 g per tonnellata di filo di saldatura 130 fino a 300 g per tonnellata in funzione del differente tipo di filo di saldatura che si vuole realizzare e del tipo di l’applicazione.

[0050] Le percentuali sopra citate si riferiscono all’elemento che si ritrova nel prodotto finito e non del sale in soluzione che viene deposto nel canale durante il processo di produzione.

[0051] In altri termini, se prendiamo come esempio il potassio K, sarà il potassio che si trova come elemento nel prodotto finito ad essere considerato e non ad esempio il tretraborato di potassio disciolto in acqua che può essere deposto nel canale durante il processo di produzione.

[0052] Alternativamente, l’elemento o gli elementi inibitori di spruzzi possono anche essere forniti come uno dei componenti del filamento conduttore 3.

[0053] A questo punto, si procede all’inserimento di almeno un filamento 3 conduttore nel canale longitudinale 4.

[0054] L’inserimento avviene depositando in modo continuo il filamento 3 conduttore lungo tutto il canale longitudinale 4, come mostrato in fig. 4f .

[0055] L’inserimento del filamento conduttore 3 nel canale longitudinale 4 avviene in modo che il filamento conduttore 3 sia interamente contenuto all’interno della cavità del canale 4 longitudinale.

[0056] In una forma di realizzazione, il filamento conduttore 3 è in alluminio e preferibilmente presenta prima di essere deposto un diametro compreso nell’intervallo tra 0,20 e 0,35 mm, ancor più preferibilmente tra 0,25 mm e 0,30 mm ad esempio pari a 0,28 mm che si traduce in una percentuale in peso di tra lo 0,05 e 0,10% di alluminio rispetto al filo di base 13, come può essere richiesto dalla particolare applicazione ed entro le regole AWS.

[0057] Alternativamente, il filamento 3 può essere in rame elementare. Ancora alternativamente il filamento 3 può anche essere fatto o contenere uno o più dei seguenti elementi: argento, molibdeno, tungsteno, e grafene o grafite.

[0058] Sebbene il filamento conduttore 3 nella forma di realizzazione mostrata in figura presenta una sezione trasversale circolare, si comprenderà che può essere fornito in altre forme, ad esempio piana (striscia), rettangolare, triangolare, e simili senza uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione.

[0059] A questo punto, come mostrato in fig. 4g , il filo di base 13 viene deformato in modo da fissare almeno parzialmente il filamento conduttore 3 conduttore e il detto uno o più elementi inibitori di spruzzi all’interno del canale longitudinale 4. A tale scopo, è possibile ad esempio fare passare il filo di base 13 tra due rulli di laminazione o alternativamente tramite due o più filiere.

[0060] Viene quindi esercitata una torsione sul filo di base 13 in maniera che la cavità 4 venga a disporsi lungo un percorso elicoidale rispetto all’asse longitudinale, rappresentato in figura dall’asse X–X del filo stesso. La torsione applicata al filo per saldatura 13 sarà tale che la cavità 4 ed il filamento conduttore 3 compiranno almeno una rivoluzione completa attorno all’asse longitudinale X–X del filo stesso ogni cinque metri di lunghezza dello stesso. In questo modo, durante la saldatura, gli ioni che si liberano dal filamento metallico 3 e dal materiale inibitore di spruzzi, andranno ad interessare ed a depositarsi sull’intera superficie interna del pattino di contatto presente nella torcia di saldatura.

[0061] Infine il filo di base 13, può essere trafilato o laminato fino a raggiungere la dimensione di sezione finale desiderata, come mostrato in fig. 4i .

[0062] Nelle fig. 5a – 5d vengono mostrate le sezioni trasversali del filo di base e del filamento 3 durante le varie fasi del processo di fabbricazione.

[0063] In particolare in fig. 5a è mostrato la vista in sezione del filo appena successivamente alla fase di realizzazione del canale longitudinale 4, come si può vedere nella porzione cerchiata il canale longitudinale appare vuoto. In fig. 5b viene mostrato il filo 13 dopo la fase di deposizione del filamento conduttivo 3, come mostrato nella porzione cerchiata ingrandita il canale 4 presenta al suo interno il filamento 3 conduttivo.

[0064] In questa fase, il canale 4 presenta una sezione maggiore della sezione del filo conduttivo 3 e le pareti laterali del canale longitudinale 4 sono discoste dal filamento conduttivo 3.

[0065] In fig. 5c del canale viene mostrato il filo di base 13 dopo la fase di deposizione dell’elemento inibitore di spruzzi, che preferibilmente è nebulizzato sotto il filamento metallico conduttivo 3.

[0066] In altri termini, l’elemento inibitore di spruzzi viene deposto, ad esempio in soluzione, prima dell’inserimento del filamento conduttivo 3 e si verrà a trovare nell’interfaccia tra pareti del canale 4 e filamento conduttivo 3, preferibilmente nell’interfaccia inferiore tra parete inferiore del canale 4 e porzione inferiore della superficie del filamento conduttivo 3.

[0067] In fig. 5c il filo di base 13 ha anche subito l’ulteriore fase di deformazione della vergella 12 in modo da fissare almeno parzialmente all’interno del canale 4 il filamento conduttore 3 e il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi.

[0068] Infine in fig. 5d è mostrato il filo di base 13 trasformato nel filo di saldatura 130 finito e portato alla dimensione desiderata.

[0069] In fig. 3 a titolo di esempio è mostrata una porzione di macchina 10 per realizzare parte del processo per realizzare un filo di saldatura 130 secondo la presente invenzione.

[0070] Nella macchina 10 la vergella 12 che si trasformerà in filo di saldatura 130, avanza nella direzione della freccia F.

[0071] Dopo le prime operazioni di rimozione di ossidi superficiali, calibrazione delle vergella 12, preparazione superficiale, non mostrati in fig. 3 , il filo di base 13 è inserito tra un primo 26 ed un secondo 27 rullo sagomatore.

[0072] Almeno uno dei rulli sagomatori presenta una conformazione superficiale tale da generare sulla superficie esterna del filo di base 13 un canale 4 che si estende longitudinalmente e parallelamente all’asse longitudinale del filo 13, rappresentato in figura dall’asse X–X.

[0073] Nella forma di realizzazione mostrata in fig. 3 , il primo ed il secondo rullo sagomatore 26, 27 sono contrapposti e spaziati per consentire il passaggio del filo 13 tra di loro.

[0074] Sempre con riferimento alla forma di realizzazione mostrata in fig. 3 , il primo rullo 26 comprende un risalto circonferenziale 30 che si estende radialmente dalla sua superficie esterna.

[0075] Il risalto 30 viene forzatamente pressato nella superficie del filo di base 13, formando così il canale 4 che si estende longitudinalmente. Il canale 4 è mostrato in fig. 5a come avente sostanzialmente sezione a forma di U arrotondata. Tuttavia, il canale 4 può presentare una differente sezione retta, come ad esempio rettangolare, a forma di V o simili senza uscire dall’ambito di tutela della presente invenzione.

[0076] Inoltre, le dimensioni del canale longitudinale 4 possono essere scelti in base alle dimensioni e la forma particolare del materiale in esso depositato, e per assicurare che almeno una porzione del filamento metallico sia esposta verso la superficie del filo di saldatura risultante. La forma e le dimensioni del canale 4 possono essere controllate attraverso la selezione del risalto circonferenziale 30 utilizzato per formare il canale 4.

[0077] A valle dei rulli sagomatori 26, 27, sempre con riferimento alla forma di realizzazione di fig. 3 , il filo 13 è fatto passare sotto un ugello nebulizzatore o gocciolatore 31 atto a depositare una predeterminata quantità di uno o più elementi inibitori di spruzzi nel canale 4.

[0078] A valle dell’ugello 31 la macchina 10 prevede un dispositivo 32 per deporre il filo conduttore 3 all’interno del canale 4.

[0079] Quale dispositivo 32 può essere previsto un rocchetto 33 ed il filo conduttivo 3 prelevato in modo continuo dal rocchetto 33 può essere deposto all’interno del canale longitudinale 4 man mano che il filo di base 13 passa al disotto del rocchetto 33.

[0080] Il filo di base 13 a valle del dispositivo 32 viene può essere fatto passare, sempre come mostrato in fig. 3 , attraverso una coppia di rulli 35, 36 disposti contrapposti rispetto all’asse longitudinale X–X del filo di base 13.

[0081] I rulli 35, 36 sono conformati e disposti per comprimere il filo metallico 13 costringendo le pareti del canale longitudinale 4 verso l’interno in modo da racchiudere parzialmente o completamente il filamento conduttore 3 all’interno del filo metallico 13 unitamente all’elemento o agli elementi inibitori di spruzzo. La sezione in questa fase è mostrato in fig. 5c .

[0082] II filo metallico ed in particolare le pareti interne del canale longitudinale 4 si interfacciano con il filamento metallico in modo che il filamento conduttore 3 aderisca al filo per saldatura 13. Il filamento conduttore 3 può essere unito al filo per saldatura 13 attraverso vari metodi atti ad assicurare che sia tenuto in posizione nel filo per saldatura 13.

[0083] A valle del dispositivo 32 per deporre il filamento conduttore 3 all’interno del canale longitudinale 4.

[0084] Il filo di base 13 viene processato da un dispositivo 37 in grado di esercitare una torsione del filo di saldatura 13 e conseguentemente del filamento metallico 3 attorno all’asse longitudinale X–X in modo da far assumere al canale longitudinale 4 e conseguentemente al filamento conduttore 3 un andamento elicoidale. La torsione applicata al filo per saldatura 13 sarà tale che la cavità 4 ed il filamento conduttore 3 compieranno almeno una rivoluzione completa attorno all’asse longitudinale X–X del filo stesso ogni cinque metri di lunghezza dello stesso filo, preferibilmente ogni quattro metri di lunghezza dello stesso filo.

[0085] A termine della fase di torsione, il filo di saldatura 13 può essere introdotto in un dispositivo di riduzione 44 per ridurre il diametro del filo ad una dimensione finale e ad un contorno esterno desiderati. La sezione in questa fase è mostrato in fig. 5d .

[0086] Il filo di saldatura 13 a questo punto può essere tagliato alla lunghezza desiderata e confezionato o essere pronto per ulteriori fasi di processo.

[0087] Il processo e la macchina sopra descritti consentono di realizzare un filo di saldatura 130 ed in particolare un filo di saldatura MIG/MAG migliorato, che genera una minima quantità di spruzzi durante la saldatura.

[0088] Il filo di saldatura 130 si presenta come un elemento filiforme che si sviluppa secondo un asse longitudinale X–X ed è realizzato in un primo materiale di base, generalmente la normale specifica del prodotto finito (ad esempio, ER70S-2, ER70S-3, ER70S-6).

[0089] Il filo di saldatura 130 comprende almeno un filamento 3 conduttore ed almeno un elemento inibitore di spruzzi.

[0090] L’elemento filiforme comprende un canale 4 che si sviluppa in una direzione longitudinale, preferibilmente il canale 4 è disposto in modo da seguire un andamento elicoidale. Preferibilmente, il percorso elicoidale compie almeno una rivoluzione completa attorno all’asse longitudinale X–X del filo stesso ogni cinque metri di lunghezza dello stesso filo, preferibilmente ogni quattro metri.

[0091] Il filamento conduttore 3 è posizionato internamente al canale 4, preferibilmente elicoidale, e preferibilmente può essere disposto in modo che una sua porzione rimanga esposta esternamente al canale longitudinale.

[0092] L’elemento inibitore di spruzzi è preferibilmente posizionato all’interno del canale 4. sotto al filamento conduttore.

[0093] Preferibilmente, il primo materiale di base è scelto tra acciaio basso carbonio, acciaio basso legato, acciaio inox, alluminio, come comunemente utilizzati per saldatura GMAW e GTAW e SAW.

[0094] Secondo una prima forma di realizzazione il filamento 3 è un filamento conduttore in alluminio.

[0095] Alternativamente, il filamento è un filamento conduttore in rame.

[0096] Conveniente il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi è scelto tra metalli alcalini, e molibdeno, tungsteno e grafite; comprendendo sia la loro forma elementare, sia di sali, sia di molecole composte.

[0097] In una prima forma di realizzazione data a titolo illustrativo, ma non limitativo, il filamento 3 è di rame e presenta un diametro di circa 0,25 mm, che si traduce in una percentuale in peso desiderato di 0,23% di rame rispetto alla vergella 12, come ad esempio può essere richiesto dalla particolare applicazione e all’interno di regole AWS. L’inibitore di spruzzi, in forma di tetraborato di potassio tetraidrato, è racchiuso nella cavità longitudinale 4 sotto filamento 3 di rame, in quantità compresa tra 50 e 200 ppm. Questa configurazione, oltre a una eccellente stabilità dell’arco, garantisce un livello minimo di spruzzi.

[0098] In un’altra forma di realizzazione, il filamento 3 è di alluminio, il filamento 3 ha un diametro di 0,28 mm che si traduce in una percentuale in peso di 0,06% di alluminio rispetto alla vergella 12, come può essere richiesto dalla particolare applicazione ed entro le regole AWS. L’elemento inibitore di spruzzi, nella forma di litio tetraborato anidro, viene racchiuso sotto il filamento di alluminio, in quantità compresa tra 10 e 30 ppm. Questa configurazione, oltre ad un eccellente livello saldabilità ed un livello minimo di spruzzi, permette di ottenere un cordone di saldatura molto uniforme con scorie e isole di silicati minime od assenti.

[0099] In un’altra forma di realizzazione della presente invenzione, il filamento 3 è di rame, il filamento 3 ha diametro 0,25 mm. Gli elementi inibitori di spruzzi, sotto forma di carbonato di cesio con l’aggiunta di carbonato di potassio, in un rapporto di 1:1, sono racchiusi sotto il filamento di rame, con il cesio presente in quantità compresa tra 50 e 300 ppm. Questa configurazione, oltre ad una buona saldabilità ed un livello assolutamente minimo di spruzzi durante la saldatura con inerte miscele di argon, rende possibile la saldatura in modalità spray in atmosfera di anidride carbonica pura con polarità diretta ad un livello di corrente ben all’interno dell’intervallo desiderabile per una saldatura pratica, con un arco stabile e privo di spruzzi, e senza interruzioni di gas.

[0100] Ancora in una altra forma di realizzazione, il detto almeno un filamento conduttore è realizzato in rame e il materiale inibitore di spruzzi comprende una miscela di cesio e potassio.

[0101] Il filo di saldatura continuo così prodotto riesce a saldare in modalità spray con polarità diretta in un’atmosfera di anidride carbonica pura in maniera che è paragonabile a quella ottenuta con polarità inversa in atmosfera di argon, con un arco stabile e privo di spruzzi.

[0102] La presente invenzione è stata descritta con riferimento ad alcune forme realizzative. Diverse modifiche possono essere apportate alle forme realizzative descritte nel dettaglio, rimanendo comunque nell’ambito di protezione dell’invenzione, definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (16)

1. Filo per saldatura (130) comprendente: – un elemento filiforme che si sviluppa secondo un asse longitudinale (X–X) ed è realizzato in un primo materiale di base; – almeno un filamento conduttore (3); – almeno un elemento inibitore di spruzzi; – detto elemento filiforme comprende un canale (4) che si sviluppa in una direzione longitudinale; – detto almeno un filamento conduttore (3) essendo posizionato internamente a detto canale (4); – detto almeno un elemento inibitore di spruzzi essendo posizionato all’interno del detto canale (4).

2. Filo per saldatura (130) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che primo materiale di base è scelto tra acciaio basso carbonio, acciaio basso legato, acciaio inox, alluminio, come comunemente utilizzati per saldatura GMAW e GTAW e SAW.

3. Filo per saldatura (130) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un filamento (3) conduttore è in alluminio.

4. Filo per saldatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un filamento (3) conduttore è in rame.

5. Filo per saldatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un filamento (3) conduttore comprende un diametro compreso nell’intervallo tra 0,20 mm e tra 0.35 mm.

6. Filo per saldatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento inibitore di spruzzi è scelto tra metalli alcalini, e molibdeno, tungsteno e grafite; comprendendo sia la loro forma elementare, sia di sali, sia di molecole composte.

7. Filo per saldatura (130) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un filamento conduttore (3) è realizzato in alluminio e il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi è selezionato dall’elenco costituito da potassio, litio, cesio, grafite, molibdeno, e tungsteno comprendendo sia la loro forma elementare, sia di sali, sia di molecole composte.

8. Filo per saldatura (130) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un filamento conduttore è realizzato in rame e il materiale inibitore di spruzzi comprende una soluzione di uno o più dei seguenti elementi: potassio, litio, cesio, grafite, molibdeno, e tungsteno.

9. Filo di saldatura (130) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 7 caratterizzato dal fatto che il detto almeno un filamento conduttore è realizzato in rame e il materiale inibitore di spruzzi comprende una miscela di cesio e potassio.

10. Filo per saldatura (130) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto canale (4) presenta uno sviluppo elicoidale intorno all’asse longitudinale (X–X).

11. Filo di saldatura (130) secondo la rivendicazione 10 caratterizzato dal fatto che il detto canale (4) presenta una forma a spirale atta a formare almeno una rivoluzione completa ogni quattro metri dell’elemento filiforme.

12. Processo per realizzare un filo per saldatura comprendente: – un elemento filiforme che si sviluppa secondo una asse longitudinale (X–X) ed è realizzato in un primo materiale di base; – almeno un filamento conduttore (3); – almeno un elemento inibitore di spruzzi; – detto elemento filiforme comprendendo un canale che si sviluppa in una direzione parallela a detto asse longitudinale (X–X); – detto almeno un filamento conduttore (3) essendo posizionato internamente a detto canale (4); – detto almeno un elemento inibitore di spruzzi essendo posizionato all’interno del detto canale (4); – detto processo comprendendo le fasi di: – realizzare un canale (4) in una vergella (12) realizzata in un primo materiale di base; – depositare una predeterminata quantità di almeno un elemento inibitore di spruzzi; – depositare almeno un filamento conduttore (3) in detto canale (4); – deformare la vergella (12) in modo da fissare almeno parzialmente all’interno del canale (4) il detto almeno un filamento conduttore (3) e il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi.

13. Processo per realizzare un filo per saldatura secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta fase di deformare la vergella (12) comprende una fase di laminazione.

14. Processo per realizzare un filo per saldatura secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la fase di depositare una predeterminata quantità di almeno un elemento inibitore di spruzzi comprende una fase di nebulizzare o gocciolare il detto materiale inibitore di spruzzi su una porzione longitudinale della vergella (12) comprendente il detto canale (4).

15. Processo per realizzare un filo per saldatura secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che la fase di depositare almeno un filamento conduttore (3) comprende depositare un filamento conduttore (3), sostanzialmente continuo, preferibilmente in allumino.

16. Processo per realizzare un filo per saldatura secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di applicare una torsione alla detta vergella (12) successivamente alla fase di deformare la vergella (12) in modo da fissare almeno parzialmente all’interno del canale (4) il detto almeno un filamento conduttore (3) e il detto almeno un elemento inibitore di spruzzi per disporre il detto filamento conduttore (3) secondo un percorso elicoidale.