Strumenti didattici per esercitarsi in aula con le grandezze spiegate nel corso: apporto termico, carbonio equivalente, gas in bombola, ciclo di intermittenza e conversioni.
L'apporto termico Q è l'energia che l'arco trasferisce al pezzo per ogni millimetro di cordone. Si calcola dall'energia d'arco (tensione × corrente ÷ velocità di avanzamento) moltiplicata per il rendimento termico k del processo: Q [kJ/mm] = k · U · I / (v · 1000), con U in V, I in A e v in mm/s. Influenza la velocità di raffreddamento, quindi struttura, durezza e tenacità del giunto: per questo la WPS ne fissa spesso un campo ammesso.
Come si legge: con la velocità in mm/min si divide per 60 per avere mm/s (in cm/min si moltiplica per 10 e poi si divide per 60). Esempio MAG: 300 mm/min = 5 mm/s → Q = 0,8 · 25 · 200 / (5 · 1000) = 0,8 kJ/mm. Più corrente o più tensione aumentano Q; più velocità lo riduce. Con la tecnica a pendolamento la velocità di avanzamento reale è più bassa e l'apporto più alto. Rendimenti termici k secondo la UNI EN 1011-1.
Strumento didattico: per i valori reali valgono la WPS, la targa e il manuale del fabbricante.
Il carbonio equivalente riassume in un solo numero quanto la composizione chimica dell'acciaio favorisce la formazione di strutture dure e fragili in zona termicamente alterata, e quindi le cricche a freddo (da idrogeno). Formula IIW: CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15, con le percentuali in massa lette sul certificato del materiale (colata).
Il CE da solo non dà la temperatura di preriscaldo: questa dipende anche da spessore combinato del giunto, idrogeno diffusibile del procedimento e del materiale d'apporto, apporto termico e grado di vincolo. Si ricava dalla WPS qualificata o con il metodo della UNI EN 1011-2. Elementi non riportati sul certificato: lasciali a 0. Le fasce colorate sono solo un orientamento qualitativo.
Strumento didattico: per i valori reali valgono la WPS, la targa e il manuale del fabbricante.
Per i gas compressi (argon, ossigeno, azoto, elio, miscele argon/CO₂ ecc.) il gas disponibile si stima così: volume di gas (litri) ≈ capacità della bombola (litri d'acqua) × pressione letta sul manometro (bar). La durata è il volume diviso per la portata impostata sul flussometro.
È un'approssimazione da gas ideale: alle alte pressioni (200–300 bar) il volume reale si scosta di qualche percento, e la pressione cambia con la temperatura (bombola al sole o al freddo). Non vale per l'acetilene, disciolto in acetone dentro una massa porosa, né per la CO₂, che è liquefatta: la pressione resta circa costante finché c'è liquido, quindi il contenuto si conosce solo pesando la bombola (peso lordo meno tara punzonata). La durata è il tempo di arco acceso con gas aperto: il pre-gas e il post-gas consumano anche loro.
Strumento didattico: per i valori reali valgono la WPS, la targa e il manuale del fabbricante.
Sulla targa del generatore il ciclo di intermittenza X% indica per quanta parte di un ciclo di riferimento di 10 minuti (CEI EN IEC 60974-1) si può saldare alla corrente I₂ indicata senza surriscaldare la macchina; il resto del ciclo è pausa a vuoto per raffreddare. Esempio: 60% a 250 A = 6 minuti di saldatura e 4 di pausa.
La stima a un'altra corrente usa la relazione I² · X = costante (il riscaldamento cresce con il quadrato della corrente): X' = X · (I₂ / I)². Esempio: 60% a 250 A → a 200 A circa 60 · (250/200)² ≈ 94%. È solo indicativa: la targa riporta di solito anche i valori al 100% e alla corrente massima, e quelli prevalgono. Non si può mai superare la corrente massima di targa, nemmeno saldando per poco tempo.
Strumento didattico: per i valori reali valgono la WPS, la targa e il manuale del fabbricante.
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Fattori: 1 cm/min = 10 mm/min; 1 mm/s = 60 mm/min. 1 bar = 0,1 MPa ≈ 14,504 psi (1 psi ≈ 0,0689 bar). °F = °C × 9/5 + 32; °C = (°F − 32) × 5/9. Le pressioni dei manometri delle bombole sono relative (rispetto all'atmosfera).
Strumento didattico: per i valori reali valgono la WPS, la targa e il manuale del fabbricante.