Enciclopedia delle saldatrici

1. salute e sicurezza sul lavoro

a. Pericoli.

In generale, la saldatura è quasi sempre associata a forti correnti o gas esplosivi, fumi tossici, generazione di luce e calore pericolosi e schizzi di metallo liquido. I pericoli dipendono dal processo di saldatura utilizzato. Spesso i fumi di saldatura contengono sostanze cancerogene. Questo è sempre il caso, soprattutto quando si saldano materiali ad alta lega. Anche l'uso di consumabili di saldatura contenenti cromo e/o nichel sotto forma di cromati e/o composti di nichel produce fumi cancerogeni. L'avvelenamento acuto dovuto all'inalazione di polveri con un contenuto di manganese molto elevato può portare a reazioni infiammatorie nei polmoni. Questa tossicità si manifesta come bronchite e può evolvere in una malattia polmonare fibrosa. Se il sistema di aspirazione viene utilizzato correttamente, il valore limite per il manganese e i suoi composti non viene superato. Tuttavia, per il personale addetto alla saldatura è prescritto uno speciale esame sanitario dei polmoni - secondo la norma (G39) - a intervalli regolari.

In Germania, devono essere rispettati i limiti TRK per i metalli pesanti. Anche molti altri componenti sono dannosi e devono essere valutati di conseguenza (TRGS403, valori MAK). Il TRGS 528, che ha sostituito il BGR 220 (fumi di saldatura), regolamenta, tra l'altro, i requisiti per il luogo di lavoro della saldatura.

b. Misure.

Per i luoghi di lavoro di saldatura deve essere effettuata una valutazione dei rischi. Devono essere presi in considerazione tutti i componenti dei fumi di saldatura, compresi il biossido di titanio, i fluoruri, l'ossido di magnesio, l'ossido di calcio, gli ossidi di ferro e i loro componenti di lega come il nichel, il cobalto, il cromo e il manganese. Nel caso degli acciai ad alta lega, se possibile si dovrebbe rinunciare alla saldatura a elettrodo e utilizzare invece la saldatura a gas o i processi automatizzati, perché la mancanza di una guaina intorno all'elettrodo comporta un minor rilascio di cromati. Secondo la legge sulla salute e la sicurezza sul lavoro (ArbSchG), per tutti i dipendenti è obbligatoria un'adeguata formazione da parte di esperti; inoltre, è comune la prova della formazione (certificato di operaio specializzato o esame del corso di una camera dell'artigianato). In molti settori industriali, nelle applicazioni ferroviarie, è richiesta la presenza di un supervisore di saldatura.

Per la saldatura ossiacetilenica sono necessari occhiali protettivi per evitare che parti incandescenti o scintille finiscano negli occhi. Gli occhiali sono colorati in modo da poter osservare l'ambiente di saldatura senza abbagliare.

La saldatura ad arco produce radiazioni ultraviolette che danneggiano la pelle, ma soprattutto gli occhi.

Inoltre, vengono prodotte radiazioni infrarosse (radiazioni termiche) che non solo provocano ustioni sulle parti del corpo non protette, ma possono anche danneggiare la retina.

Pertanto, è necessario utilizzare occhiali protettivi che schermino questi due tipi di radiazioni. Le classi di protezione per tali occhiali sono definite nella norma europea EN 169. Ad esempio, le classi di protezione da 2 a 8 sono previste per la saldatura ossiacetilenica, mentre le classi da 9 a 16 sono previste per la saldatura ad arco aperto. Gli occhiali protettivi recano un'etichetta che ne caratterizza le proprietà. Le informazioni sono le seguenti: Classe di protezione, sigla del produttore, classe ottica 98, norma DIN. Il moderno sostituto degli occhiali protettivi sono i filtri automatici di protezione per la saldatura.

Poiché i raggi UV danneggiano anche la pelle, si utilizza uno schermo che copre l'intero viso. Davanti al vetro vero e proprio, quasi nero, si trova di solito un vetro normale che tiene lontane le scintille ed è più economico da sostituire. Per avere entrambe le mani libere, l'ombrello può essere agganciato a un casco protettivo o a un dispositivo da indossare sulla testa. Inoltre, è necessario indossare speciali indumenti da saldatura ignifughi che coprano in modo sicuro tutte le superfici cutanee. Molti processi di saldatura sono molto rumorosi, quindi è necessaria un'adeguata protezione dell'udito.

La saldatura produce anche particelle di polvere molto sottili che devono essere estratte per evitare che entrino nei polmoni del saldatore e da lì si diffondano nel flusso sanguigno. A tale scopo, per estrarre e filtrare queste polveri sottili si utilizzano filtri per fumi di saldatura mobili o fissi. Lo stato dell'arte è rappresentato dai cosiddetti filtri in ePTFE (filtrazione superficiale). Se non è possibile garantire un'aspirazione efficace dei fumi di saldatura, il saldatore deve essere protetto da un dispositivo di protezione personale sotto forma di filtro soffiante (PAPR). Questi dispositivi non proteggono dalla carenza di ossigeno o dai gas nocivi presenti nei pozzetti e nei contenitori. Se non è possibile una ventilazione adeguata, è necessario indossare un autorespiratore. Occorre prestare particolare attenzione durante la raddrizzatura e il preriscaldamento della fiamma con bruciatori a gas, in spazi confinati non adeguatamente ventilati, poiché la fiamma consuma parte dell'ossigeno presente nel respiro.

Durante la saldatura, anche le persone che si trovano nelle vicinanze devono essere protette dalle radiazioni e dal rumore. A questo scopo sono disponibili griglie di saldatura, tende di saldatura e sistemi divisori insonorizzati. Nella saldatura manuale ad arco, occorre prestare particolare attenzione al rischio elettrico per il saldatore. Sebbene la tensione dell'arco sia al di sotto della gamma generalmente pericolosa, è necessario osservare una serie di misure precauzionali, soprattutto quando si lavora in condizioni di particolare rischio elettrico, ad esempio quando si lavora in spazi confinati elettricamente conduttivi (caldaie, tubature, ecc.), suggerite, tra l'altro, nel bollettino BGI 553 dell'Associazione tedesca per l'assicurazione contro gli infortuni dei metalmeccanici.

Nella saldatura laser, il raggio laser stesso è un'ulteriore fonte di pericolo. Di solito è invisibile. Mentre le radiazioni nel vicino infrarosso (laser a stato solido, laser a fibre, laser a diodi) penetrano nella pelle e nell'occhio e causano danni alla retina anche a basse intensità (radiazioni diffuse), le radiazioni del laser CO2 (medio infrarosso) vengono assorbite in superficie (pelle e cornea dell'occhio) e causano ustioni superficiali. Le ustioni cutanee da laser nel vicino infrarosso sono pericolose in parte perché la radiazione viene assorbita in aree profonde sotto la pelle, dove non ci sono nervi sensibili alla temperatura. Le apparecchiature per la saldatura laser sono solitamente alloggiate in modo sicuro (porte di sicurezza chiuse a chiave, finestre di sicurezza per laser), rientrano quindi nella classe laser I e possono essere utilizzate in modo sicuro senza occhiali di sicurezza per laser.

2. Saldatura a elettrodo e saldatura ad arco

La saldatura manuale ad arco (saldatura elettrica manuale EN ISO 4063: processo 111) è uno dei più antichi processi di saldatura elettrica per materiali metallici, utilizzato ancora oggi. Nel 1891, Nikolai Gawrilowitsch Slawjanow sostituì gli elettrodi di carbonio utilizzati fino a quel momento per la saldatura ad arco con una bacchetta metallica che fungeva sia da portatore d'arco che da riempitivo di saldatura. Poiché i primi elettrodi a barra non erano rivestiti, il punto di saldatura non era protetto dall'ossidazione. Pertanto, questi elettrodi erano difficili da saldare.

Come fonte di calore per la saldatura si utilizza un arco elettrico tra un elettrodo che fonde il metallo d'apporto e il pezzo da saldare. A causa dell'alta temperatura dell'arco, il materiale viene fuso nel punto di saldatura. I trasformatori di saldatura (trasformatori di campo libero), con o senza raddrizzatori di saldatura, convertitori di saldatura o inverter di saldatura, fungono da fonti di alimentazione per la saldatura. A seconda dell'applicazione e del tipo di elettrodo, la saldatura può essere eseguita in corrente continua o in corrente alternata.

Gli elettrodi a bastoncino rivestiti, ad esempio per gli acciai non legati secondo la norma ISO 2560-A, sviluppano gas e scorie di saldatura durante la fusione. I gas del rivestimento stabilizzano l'arco e proteggono il bagno di saldatura dall'ossidazione dell'ossigeno atmosferico. La scoria di saldatura ha una densità inferiore a quella del metallo fuso, viene lavata sulla saldatura e fornisce un'ulteriore protezione della saldatura contro l'ossidazione. Un altro effetto auspicabile della scoria di saldatura è la riduzione delle tensioni di ritiro dovute al raffreddamento più lento, in quanto il componente ha più tempo per sviluppare nuovamente la deformazione plastica.

A causa del bombardamento di elettroni, l'anodo (polo positivo) si riscalda maggiormente. Nella maggior parte dei processi di saldatura, gli elettrodi consumabili sono utilizzati come anodi, ovvero il pezzo da saldare è utilizzato come catodo (polo negativo). Nel caso degli elettrodi a bastoncino rivestiti, la polarità dipende dal rivestimento dell'elettrodo. Se il rivestimento è costituito da componenti scarsamente ionizzabili, come nel caso degli elettrodi basici, l'elettrodo viene saldato sul polo positivo più caldo, altrimenti sul polo negativo a causa del minore carico di corrente.

Il principale campo di applicazione della saldatura manuale ad arco è la costruzione di acciaio e tubazioni. La saldatura a elettrodo è preferita nell'area di assemblaggio a causa delle velocità di saldatura notevolmente inferiori, in quanto lo sforzo della macchina è relativamente basso rispetto ad altri processi. La saldatura a elettrodo può essere eseguita senza problemi anche in condizioni atmosferiche sfavorevoli, come vento e pioggia, il che è particolarmente importante per i lavori all'aperto. Un altro vantaggio è che, a differenza di altri processi, spesso la saldatura può essere eseguita senza difetti anche se il giunto non è completamente lucido dal punto di vista metallico.

3. Saldatura MIG - MAG (saldatura con gas inerte)

La saldatura parzialmente meccanizzata ad arco di gas metallico (MSG), indicata a scelta come saldatura MIG (saldatura ad arco di metallo con gas inerti, EN ISO 4063: processo 131) o saldatura MAG (saldatura ad arco di metallo con gas attivi, cioè reattivi, EN ISO 4063: processo 135), è un processo di saldatura ad arco in cui il filo di fusione viene alimentato continuamente da un motore a velocità variabile. I diametri comuni del filo di saldatura sono compresi tra 0,8 e 1,2 mm (raramente 1,6 mm). Contemporaneamente all'alimentazione del filo, il gas di protezione o il gas miscelato vengono forniti al punto di saldatura tramite un ugello a una velocità di circa 10 l/min (regola empirica: flusso volumetrico di gas di protezione 10 l/min per mm di diametro del filo di saldatura). Questo gas protegge il metallo liquido sotto l'arco dall'ossidazione, che indebolirebbe la saldatura. La saldatura con gas attivo metallico (MAG) utilizza CO2 puro o un gas misto di argon e piccole quantità di CO2 e O2 (ad esempio "Corgon"). A seconda della loro composizione, il processo di saldatura (penetrazione, dimensione delle gocce, perdite di spruzzi) può essere influenzato attivamente; nella saldatura a gas inerte metallico (MIG), l'argon viene utilizzato come gas nobile e, meno frequentemente, il costoso gas nobile elio. Il processo MAG è utilizzato principalmente per gli acciai, il processo MIG preferibilmente per i metalli non ferrosi.

Opzionalmente, per la saldatura ad arco con gas metallici possono essere utilizzati fili animati, detti anche fili tubolari (con saldatura a gas attivo EN ISO 4063: processo 136, con gas inerte EN ISO 4063: processo 137). Possono essere dotati di una scoria e, eventualmente, di additivi leganti all'interno. Hanno la stessa funzione dei rivestimenti dell'elettrodo a bastoncino. Da un lato, gli ingredienti contribuiscono al volume di saldatura, dall'altro formano una scoria sul cordone di saldatura e proteggono il cordone dall'ossidazione. Quest'ultimo aspetto è particolarmente importante quando si saldano acciai inossidabili, poiché l'ossidazione, il cosiddetto "appannamento" del cordone, deve essere evitato anche dopo che la torcia è stata spostata e quindi la campana del gas di protezione è stata spostata.

Storia dei processi MIG-MAG
La saldatura MIG-MAG è stata utilizzata per la prima volta negli Stati Uniti nel 1948 nella variante con gas inerte o gas nobile, all'epoca chiamata anche saldatura SIGMA (shielded inert gas metal arc).

In Unione Sovietica, a partire dal 1953, al posto dei costosi gas nobili come l'argon o l'elio, venne utilizzato un gas attivo per la saldatura: l'anidride carbonica (CO2). Questo è stato possibile solo perché nel frattempo sono stati sviluppati elettrodi a filo per compensare la maggiore bruciatura di elementi leganti nella saldatura a gas attivo.

In Austria, nel 2005, è stata sviluppata la saldatura CMT (Cold Metal Transfer) per la produzione in serie, in cui la corrente di saldatura è pulsata e il filo d'apporto viene spostato avanti e indietro ad alta frequenza per ottenere un distacco mirato delle gocce con un basso apporto di calore.

4. taglierina al plasma

La taglierina al plasma è composta da una fonte di alimentazione, un manipolo, un cavo di massa, una linea di alimentazione e una linea di alimentazione dell'aria compressa. Il plasma è un gas elettricamente conduttivo con una temperatura di circa 30.000 °C. L'arco è solitamente generato da un arco al plasma. L'arco viene solitamente acceso con un'accensione ad alta frequenza e ristretto all'uscita da un ugello di rame isolato, solitamente raffreddato ad acqua. Alcuni sistemi utilizzano anche l'accensione ad arco sollevato, utilizzata anche nelle saldatrici TIG. In queste unità, la torcia viene posizionata sul pezzo da saldare all'interfaccia e viene erogata una piccola corrente che non è sufficiente a danneggiare la torcia. Il flusso di gas spinge la torcia fuori dalla superficie del pezzo, l'arco si accende e l'elettronica della sorgente di saldatura aumenta la corrente fino alla forza necessaria per il taglio. L'alta densità di energia dell'arco fonde il metallo che viene spazzato via da un getto di gas, creando il taglio. Spesso si usa l'aria compressa come gas per il soffiaggio. Per ottenere un taglio migliore, si utilizzano anche miscele di gas protettivi che impediscono o indeboliscono l'ossidazione. Una caratteristica dei giunti di taglio al plasma è l'arrotondamento del bordo nel punto di ingresso.

Il processo presenta una serie di vantaggi rispetto ad altri processi di saldatura per fusione. In combinazione con la saldatura TIG a impulsi e la saldatura TIG in corrente alternata, è possibile unire qualsiasi materiale adatto alla saldatura per fusione. La saldatura TIG non produce praticamente schizzi di saldatura; il rischio per la salute derivante dai fumi di saldatura è relativamente basso. Un vantaggio particolare della saldatura TIG è che non utilizza un elettrodo di fusione. L'aggiunta di metallo d'apporto e l'intensità di corrente sono quindi disaccoppiate. Il saldatore può adattare in modo ottimale la corrente di saldatura all'attività di saldatura e deve aggiungere solo la quantità di metallo d'apporto necessaria in quel momento. Ciò rende il processo particolarmente adatto alla saldatura di passate in radice e alla saldatura in posizioni vincolate. Grazie all'apporto di calore relativamente basso e su piccola scala, la distorsione di saldatura dei pezzi è minore rispetto ad altri processi. Grazie all'elevata qualità del cordone di saldatura, il processo TIG è preferibile quando la velocità di saldatura è meno importante dei requisiti di qualità. Si tratta, ad esempio, di applicazioni nella costruzione di condotte e apparecchiature, nella costruzione di centrali elettriche o nell'industria chimica.
Il sistema di saldatura TIG è costituito da una fonte di alimentazione, che nella maggior parte dei casi può essere commutata in saldatura a corrente continua o a corrente alternata, e da una torcia di saldatura, che è collegata alla fonte di alimentazione da un pacchetto di tubi flessibili. Il pacchetto di tubi contiene la linea di alimentazione della saldatura, l'alimentazione del gas di protezione, la linea di controllo e, nel caso di torce più grandi, l'alimentazione e il ritorno dell'acqua di raffreddamento.

5. Saldatura al plasma

Nella saldatura al plasma (saldatura al plasma con gas inerte metallico, EN ISO 4063: processo 151), un getto di plasma funge da fonte di calore. Il plasma è un gas elettricamente conduttivo altamente riscaldato da un arco. Nella torcia al plasma, il gas plasma (argon) che scorre viene ionizzato da impulsi ad alta frequenza e si accende un arco ausiliario (arco pilota). Questo brucia tra l'elettrodo di tungsteno polarizzato negativamente e l'anodo formato da un ugello e ionizza la colonna di gas tra l'ugello e il pezzo polarizzato positivamente. Ciò rende possibile l'accensione dell'arco senza contatto. Le miscele di gas di argon e idrogeno o argon ed elio sono comunemente utilizzate come gas di plasma per proteggere la fusione dall'ossidazione e per stabilizzare l'arco. La piccola aggiunta di elio o idrogeno rafforza la penetrazione e quindi aumenta la velocità di saldatura. La costrizione del plasma attraverso l'ugello di rame raffreddato ad acqua in una colonna di gas quasi cilindrica determina una maggiore concentrazione di energia rispetto alla saldatura TIG, rendendo possibili velocità di saldatura più elevate. Le distorsioni e le sollecitazioni sono quindi inferiori rispetto alla saldatura TIG. Grazie all'arco di plasma stabile anche alle correnti più basse (meno di 1 A) e all'insensibilità alle variazioni della distanza tra l'ugello e il pezzo, il processo viene utilizzato anche nella tecnologia di microsaldatura. Con il processo di microsaldatura al plasma (intervallo di corrente di saldatura 0,5-15 A), è possibile saldare lamiere di 0,1 mm. La saldatura al plasma pinhole o keyhole viene utilizzata a partire da uno spessore della lamiera di 3 mm e, a seconda del materiale da saldare, può essere utilizzata fino a uno spessore di 10 mm per la saldatura monostrato senza preparazione del cordone. I principali settori di applicazione sono la costruzione di serbatoi e apparecchiature, la costruzione di condotte e il settore aerospaziale.

6. Saldatura a gas inerte di tungsteno (TIG)

La saldatura con gas inerte di tungsteno (saldatura TIG, EN ISO 4063: Processo 141) è nata negli Stati Uniti, dove è stata conosciuta nel 1936 con il nome di saldatura ad argonarc. Solo all'inizio degli anni Cinquanta ha cominciato ad essere accettata in Europa. Nei Paesi di lingua inglese, il processo è chiamato TIG o GTAW. TIG sta per Tungsten Inert Gas Welding (saldatura a gas inerte) e GTAW per Gas Tungsten Arc Welding (saldatura ad arco di tungsteno). Entrambe le abbreviazioni contengono la parola "tungsten", che è il termine inglese per indicare il tungsteno.

Esistono due modi per accendere l'arco: l'accensione a contatto e l'accensione ad alta frequenza:
Nell'accensione a contatto storica (accensione a percussione o a scriba), simile alla saldatura a elettrodo, l'elettrodo di tungsteno viene brevemente colpito contro il pezzo da saldare, come un fiammifero, creando così un cortocircuito. Dopo aver sollevato l'elettrodo dal pezzo, l'arco tra l'elettrodo di tungsteno e il pezzo brucia. Uno dei principali svantaggi di questo processo è che ogni volta che l'elettrodo di tungsteno viene acceso, un po' di materiale rimane nel bagno fuso come corpo estraneo, a causa delle elevate temperature di fusione del tungsteno. Per questo motivo, spesso si utilizzava una lastra di rame separata, appoggiata sul pezzo, per l'accensione.
L'accensione ad alta frequenza ha praticamente sostituito quella a spazzola. Nell'accensione ad alta frequenza, un generatore di impulsi ad alta tensione che applica una tensione elevata all'elettrodo di tungsteno ionizza il gas tra l'elettrodo e il pezzo, accendendo l'arco. Il generatore di impulsi ad alta tensione ha un'intensità di corrente innocua.
Una variante dell'accensione a contatto è l'accensione ad arco sollevato. L'elettrodo viene posizionato direttamente sul pezzo da saldare. La corrente che scorre è minima, ma non sufficiente a danneggiare l'elettrodo. Quando si solleva la torcia, l'arco di plasma si accende e l'elettronica della saldatrice aumenta la corrente all'amperaggio di saldatura. Il vantaggio di questo metodo è quello di evitare le interferenze elettromagnetiche che possono verificarsi con l'accensione ad alta frequenza.

Di solito per la saldatura si utilizza il gas nobile argon, più raramente l'elio o una miscela di entrambi i gas. L'elio, relativamente costoso, viene utilizzato per la sua migliore conducibilità termica, al fine di aumentare l'apporto di calore. Nel caso degli acciai inossidabili austenitici, piccole quantità di idrogeno nel gas di protezione possono ridurre la viscosità della massa fusa e aumentare la velocità di saldatura (non si tratta più di un gas inerte ma di un gas riducente, si veda la modifica prevista alla norma EN ISO 4063).

Il gas di protezione viene alimentato attraverso l'ugello del gas fino al punto di saldatura. La regola empirica è: diametro interno dell'ugello del gas = 1,5 × larghezza del bagno di saldatura. La quantità di gas di protezione dipende, tra l'altro, dalla forma del cordone, dal materiale, dalla posizione di saldatura, dal gas di protezione e dal diametro dell'ugello; per informazioni al riguardo, consultare le schede tecniche del produttore.

La saldatura TIG può essere eseguita con o senza metallo d'apporto. Come per la saldatura per fusione a gas, per la saldatura manuale si utilizzano solitamente metalli d'apporto a forma di bacchetta. Tuttavia, bisogna assolutamente evitare di confondersi con le bacchette per la saldatura a gas, poiché le composizioni chimiche sono diverse.

Nella saldatura TIG si distingue tra saldatura in corrente continua e in corrente alternata. La saldatura a corrente continua con un elettrodo a polarità negativa è utilizzata per saldare tutti i tipi di acciai, metalli non ferrosi e loro leghe. La saldatura in corrente alternata, invece, è utilizzata principalmente per la saldatura di metalli leggeri come l'alluminio e il magnesio. In casi particolari, i metalli leggeri vengono saldati anche in corrente continua e con un elettrodo positivo. A tale scopo si utilizzano speciali torce di saldatura con un elettrodo di tungsteno molto spesso e l'elio come gas di protezione. La polarità positiva dell'elettrodo di tungsteno è necessaria per i metalli leggeri, che di solito formano sulla loro superficie uno strato di ossido duro con un punto di fusione molto elevato (come l'ossido di alluminio e l'ossido di magnesio). Questo strato di ossido si rompe quando il pezzo ha una polarità negativa, poiché il pezzo funge ora da polo emettitore di elettroni e vengono scaricati ioni negativi di ossigeno.

La BGI 746 (Manipolazione di elettrodi di tungsteno contenenti ossido di torio per la saldatura con gas inerte di tungsteno (TIG)) contiene informazioni sulla manipolazione sicura di elettrodi di tungsteno contenenti ossido di torio per la saldatura con gas inerte di tungsteno e descrive le misure di protezione necessarie da adottare per escludere i possibili rischi derivanti dalla manipolazione di questi elettrodi o per ridurli a un livello accettabile. Ciò è necessario a causa della bassa radioattività del torio e delle polveri nocive del metallo pesante. Grazie alla disponibilità di elettrodi di tungsteno legati con lantanio o terre rare, oggi è possibile rinunciare all'uso di elettrodi di tungsteno legati al torio.

TIG - saldatura a impulsi

Un ulteriore sviluppo della saldatura TIG è la saldatura a corrente pulsata. Nella saldatura TIG a impulsi, la corrente di saldatura pulsa tra una corrente di base e una corrente a impulsi con frequenze, altezze e larghezze di corrente di base e di impulso variabili. La frequenza dell'impulso, la larghezza dell'impulso e l'altezza dell'impulso possono essere regolate separatamente. Il TIG a impulsi con corrente variabile può essere effettuato solo con attrezzature di saldatura speciali (inverter di saldatura). L'apporto di calore finemente regolabile nella saldatura TIG a impulsi consente una buona saldatura a ponte, una buona saldatura in radice e una buona saldatura in posizioni vincolate. I difetti di saldatura all'inizio e alla fine del cordone, come nel caso della saldatura dei tubi, sono evitati.

Tutte le descrizioni si riferiscono alla saldatura TIG manuale o parzialmente meccanizzata con metallo d'apporto principalmente di ø 1,6 mm. Con la saldatura a impulsi di metalli leggeri (in particolare: AA6061), è possibile ottenere la fusione in superficie e quindi evitare la fusione passante con lamiere sottili < 1,0 mm. Soprattutto con le saldature di raccordo, l'angolo viene catturato prima che con la saldatura standard a corrente costante. Anche le lamiere con uno spessore di 0,6 mm sono state saldate perfettamente di testa, in quanto la stabilità dell'arco e l'apporto di calore concentrato consentono di ottenere un piccolo bagno di fusione definito. Il tacking è il problema principale quando c'è una fessura e quindi l'ossigeno ha accesso al lato della radice. L'influenza della lega dell'elettrodo di tungsteno e della composizione del gas di protezione è importante; questi parametri influenzano il processo in modo significativo.

7. scopo della saldatura

Nella definizione si distingue tra saldatura per giunti e saldatura per accumulo in base allo scopo della saldatura. La saldatura per giunzione è l'unione (DIN 8580) di pezzi, ad esempio con una giunzione longitudinale di un tubo. La saldatura per deposizione è il rivestimento (DIN 8580) di un pezzo mediante saldatura. Se il materiale di base e il materiale di rivestimento sono diversi, si distingue tra strati di rivestimento, rivestimento e tamponamento.

La saldatura per fusione è una saldatura con flusso di fusione localizzato, senza applicazione di forza, con o senza metallo d'apporto dello stesso tipo (ISO 857-1). A differenza della saldatura, la temperatura del liquido dei materiali di base viene superata. In linea di principio, tutti i materiali che possono essere trasferiti alla fase fusa possono essere uniti mediante saldatura. La saldatura viene utilizzata più frequentemente per la giunzione coesiva di metalli, termoplastici o vetro, sia per i prodotti di consumo che per la giunzione di fibre di vetro nella tecnologia delle comunicazioni. A seconda del processo di saldatura, il collegamento avviene con un cordone di saldatura o con una saldatura a punti, e nel caso della saldatura per attrito anche su un'ampia superficie. L'energia necessaria per la saldatura viene fornita dall'esterno. Il termine saldatura per traiettoria viene utilizzato per la saldatura automatizzata quando vengono utilizzati dei robot.

a. Influenza della saldatura sul materiale di base.

Il materiale di base può presentare proprietà avverse a causa del calore di saldatura e del successivo raffreddamento relativamente rapido. A seconda del materiale e dei processi di raffreddamento, ad esempio, può verificarsi un indurimento o un infragilimento. Inoltre, nella transizione tra il cordone di saldatura e il materiale di base possono verificarsi elevate tensioni residue. Questo fenomeno può essere contrastato con una serie di contromisure in produzione. Queste includono misure tecniche di saldatura, come la scelta di processi di saldatura, materiali d'apporto e processi di trattamento post-saldatura adeguati, il preriscaldamento del pezzo, nonché misure di progettazione e produzione, come la corretta sequenza di saldatura e quindi di assemblaggio, la scelta di forme di giunzione adeguate e, se disponibile, la scelta del materiale di base corretto.

b. Estensione della durata di vita attraverso metodi di post-trattamento.

La resistenza operativa e la durata delle strutture in acciaio saldate sottoposte a carichi dinamici sono in molti casi determinate dai cordoni di saldatura, in particolare dalle transizioni tra i cordoni. Con un post-trattamento mirato delle transizioni mediante molatura, sabbiatura, pallinatura, martellatura ad alta frequenza, ecc. la durata di vita può essere notevolmente aumentata con mezzi semplici in molte costruzioni.

c. Saldabilità dell'acciaio.

Gli acciai con un contenuto di carbonio superiore allo 0,22% sono considerati saldabili solo in misura limitata; sono necessarie misure aggiuntive come il preriscaldamento. Tuttavia, il contenuto di carbonio dell'acciaio da solo non è determinante per la saldabilità, poiché questa è influenzata anche da molti altri elementi di lega. Per la valutazione si tiene quindi conto del carbonio equivalente (CEV). Per molti componenti, a seconda del progetto e del materiale, sono necessarie misure aggiuntive per prevenire cricche e fratture (fratture a terrazza), preriscaldamento o raffreddamento lento, distensione o saldatura tampone. In generale, gli acciai ad alta lega o ad alto tenore di leghe sono più difficili da saldare e richiedono conoscenze e controlli speciali da parte del fabbricante. Per questo motivo, oltre ai saldatori certificati obbligatori, in tutte le aziende viene nominato un supervisore responsabile della saldatura. In assenza di tale nomina, il titolare dell'azienda è automaticamente responsabile della saldatura. A partire dalla classe B, è necessario impiegare personale di saldatura appositamente formato, come ingegneri/tecnici di saldatura, per garantire la necessaria supervisione tecnica del lavoro di saldatura.