Saldatura lineare per attrito (LFW) di compositi a matrice metallica

I compositi a matrice in lega d’alluminio rinforzati con carburo di silicio, combinando le proprietà della matrice e del rinforzo ceramico, offrono maggiore rigidezza e resistenza specifica, maggiore stabilità termica e migliore resistenza ad usura, rispetto alle corrispondenti leghe non rinforzate. Uno dei principali limiti all’utilizzo industriale di questi materiali è, tuttavia, rappresentato dalla difficoltà di realizzare giunti saldati ad elevata efficienza mediante tecniche convenzionali di saldatura per fusione. Studi recenti hanno evidenziato come i compositi a matrice di leghe di alluminio e rinforzo particellare possano, invece, essere saldati con successo mediante Friction Stir Welding, pur con adeguato controllo dei parametri di processo. Obiettivo del presente lavoro è stato quello di valutare la possibilità di utilizzare il processo di saldatura per attrito lineare (linear friction welding o LFW) agli stessi materiali. La sperimentazione è stata condotta nel composito AMC225xe (matrice in lega di alluminio AA2124, rinforzata con il 25% in vol. di particelle di SiC) prodotto mediante metallurgia delle polveri, forgiato e trattato termicamente a T4. I giunti realizzati mediante LFW sono stati sottoposti a prove di durezza e trazione, analisi microstrutturali con microscopia ottica ed elettronica in scansione, analisi con tecniche di diffrazione neutronica per la determinazione delle tensioni residue. Il processo di saldatura ha permesso di ottenere giunti con efficienza superiore all’80%, con ridotte tensioni residue ed aventi una microstruttura estremamente fine.