La Saldatura

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Che cos’è la saldatura?

La saldatura è un procedimento mediante il quale viene realizzata una giunzione tra pezzi metallici per effetto di un apporto termico che può essere accompagnato o meno da un’azione meccanica di pressione.

La saldatura può essere distinta in autogena e brasatura.
Nella prima il metallo base partecipa attivamente alla formazione del giunto, arrivando a fusione (o perlomeno allo stato pastoso, come nella saldatura per forgiatura) e può esservi o meno presenza di metallo d’apporto; nella seconda il giunto viene realizzato collegando fra loro i lembi dei pezzi mediante un metallo d’apporto a punto di fusione più basso di quello del metallo base. Per taluni tipi di saldatura, quali la saldatura ad arco (manuale, automatica, sotto gas) o la saldobrasatura, è necessario procedere alla preparazione dei lembi, onde garantire che il giunto saldato interessi tutto lo spessore dei pezzi che vengono uniti.

La saldatura manuale ad arco utilizza come sorgente di calore l’arco elettrico che scocca tra l’elettrodo e i pezzi che devono essere saldati. Avvicinando al pezzo da saldare l’elettrodo, sino a permettere il passaggio della corrente elettrica, la sua estremità si riscalda fortemente, provocando la ionizzazione dell’aria circostante e permettendo il passaggio di corrente, con creazione dell’arco voltaico, anche quando l’elettrodo sia portato a una certa distanza dal pezzo da saldare.

Saldatura autogena ad arco sommerso
Procedimento derivato da quello manuale. In essa l’elettrodo è sostituito da un filo nudo continuo, con diametro compreso fra 3 e 10 mm, che si svolge man mano da una bobina alimentando il bagno di fusione. Il rivestimento dell’elettrodo è sostituito da un flusso granulare in polvere che copre la zona di saldatura e l’arco scocca all’interno del flusso stesso (arco sommerso). La saldatura di questo tipo può essere condotta con corrente continua o preferibilmente alternata; le saldatrici sono a caratteristica esterna discendente, ma di potenza più elevata di quelle per la saldatura normale, in quanto si utilizzano correnti con densità di 30÷50 A per mm² nel filo-elettrodo.

Saldatura ossiacetilenica
Procedimento di saldatura autogena per fusione che utilizza come sorgente termica la fiamma ossiacetilenica, ottenuta bruciando acetilene con ossigeno a opera del cannello ossiacetilenico.

Saldatura elettrica
La saldatura elettrica a resistenza è un procedimento di saldatura autogena per pressione, che utilizza come sorgente termica il calore sviluppato per effetto Joule: i due elementi da saldare vengono premuti uno sull’altro da elettrodi in rame raffreddati a circolazione d’acqua.

Saldatura alluminotermica
Procedimento di saldatura autogena per fusione che utilizza come sorgente termica il calore derivante dalla reazione fortemente esotermica.

Saldature particolari

A fascio elettronico la sorgente di calore è costituita da un fascio di elettroni accelerato; l’urto degli elettroni sul pezzo porta a fusione il metallo. È un procedimento molto costoso, che dà però risultati di notevole qualità; viene impiegato in industrie a tecnologia molto avanzata, come quella aeronautica.

Per esplosione, consente di realizzare l’unione di due metalli, per esempio una placcatura, utilizzando la pressione provocata da un’esplosione.

Elettroscoria, è un procedimento automatico di saldatura verticale con arco sommerso, impiegato per la saldatura di lamiere di grosso spessore.
Scintillio, viene impiegata per unire barre e tubi:

  • i pezzi serrati da elettrodi vengono accostati l’uno all’altro e nella zona di contatto si giunge a fusione, con la proiezione di particelle fuse tutt’intorno (scintillio);
  • i lembi vengono quindi premuti uno contro l’altro ottenendo l’unione per forgiatura.

Autogena a fuoco, detta bollitura, i lembi da saldare sono scaldati alla fiamma fino a giungere a temperatura di forgiatura, quindi sono premuti con forza uno contro l’altro realizzando l’unione.

Per quanto riguarda la brasatura è possibile distinguere la saldobrasatura, per la quale i lembi da unire vengono preparati con smussi analoghi a quelli realizzati per la saldatura autogena, dalla brasatura capillare, per la quale i lembi sono accostati fino a che tra essi rimanga solo una sottile fessura, tra cui il metallo d’apporto s’infiltra per capillarità. Poiché le prestazioni di un giunto saldato risentono delle diverse variabili in gioco nella saldatura, quali il tipo di procedimento e i suoi parametri, il metallo base, il metallo d’apporto, il tipo degli elettrodi (nella saldatura ad arco), l’atmosfera usata (nelle saldature sotto gas), il tipo e la geometria del giunto, la sua posizione, la preparazione dei lembi, il numero delle passate, la temperatura degli eventuali preriscaldamenti, ecc., può essere necessario eseguire prove di qualifica del procedimento su dei saggi.

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