Tecnica: saldature particolari saldatura verticale ascendente

Come realizzare con successo la saldatura verticale ascendente

Nella saldatura verticale ascendente, sembra banale, ma la difficoltà maggiore è causata proprio dalla… forza di gravità. Durante le operazioni di unione di due pezzi, a seconda della tecnica utilizzata, può accadere che il materiale d’apporto tenda verso il basso, rendendo particolarmente complesso questo tipo di procedimento.

Esistono però strumenti e tecniche per affrontare con successo anche questo tipo di saldatura. L’esperienza del saldatore è tra i più importanti.

La saldatura verticale

Realizzare il collegamento di due o più elementi metallici tramite una continuità fisica è considerato più facile se l’operazione è svolta su una superficie piana.

In tutti i casi in cui invece non sia possibile cambiare posizione ai pezzi da saldare, può capitare di dover ricorrere alla saldatura verticale.

Esistono due tipi di saldatura verticale: ascendente e discendente.

Per praticare la saldatura in posizione verticale ascendente, si inizia dal fondo del giunto e si procede verso l’alto.

Viceversa, nella saldatura verticale discendente, si procede dall’alto verso il basso.

Questa posizione di saldatura è identificata con la sigla PF, in base all norma EN ISO 6947 e 3G, 3F, 5G secondo il Codice ASME, American Society of Mechanical Engineers- sezione IX.

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La saldatura verticale a elettrodi: questione di esperienza

La saldatura verticale ascendente in passato ha messo in difficoltà molti saldatori alle prime armi. È infatti un processo che richiede un buon occhio e mano ferma. Ecco perché l’esperienza si rivela fondamentale.

In generale, la saldatura verticale ascendente garantisce una maggiore penetrazione rispetto a quella verticale discendente, dove il rischio che il bagno scivoli giù è più alto. Inoltre, il rendimento, procedendo dal basso verso l’alto, è migliore con notevole risparmio in termini di tempo.

Per prima cosa, è necessario scegliere il tipo di elettrodo adatto. Non tutti, infatti, hanno una scoria sufficientemente fluida e un metallo che solidifica abbastanza in fretta, da costituire il sostegno per il cordoncino successivo.

Si procede eseguendo una sequenza di cordoncini, andando per esempio da sinistra verso destra, poi viceversa da destra verso sinistra, attendendo il parziale raffreddamento del punto precedente. Ogni cordoncino si sovrappone parzialmente al precedente. Questo tipo di procedimento è comunque piuttosto lungo.

In verticale ascendente si usa generalmente una intensità di corrente inferiore rispetto alla posizione piana e si tiene l'elettrodo leggermente inclinato.

La scelta degli elettrodi

Gli elettrodi sono contrassegnati a seconda delle loro proprietà e caratteristiche. Esistono diversi sistemi di classificazione, che servono a indicarne l’utilizzo corretto.

Uno dei più utilizzati è l’americano AWS. I codici sono composti dalla lettera E che indica "saldatura con elettrodo"; seguono due cifre che indicano il carico di rottura del deposito espresso in migliaia di libbre per pollice quadro; altre due cifre che indicano posizione di saldatura (1= tutte le posizioni, 2 = orizzontale e ad angolo) e corrente di saldatura permessa.

Per esempio AWS A5.1 : E 6013 indica un elettrodo con rivestimento rutile, molto scorrevole, indicato per le saldature di acciai dolci al carbonio. Elevata velocità di deposito con cordone esteticamente bello. Scoria facilmente asportabile e ottima saldabilità in tutte le posizioni, eccetto la verticale discendente.

Secondo la norma UNI, il simbolo completo di un elettrodo è composto da 9 parti che indicano:

1. Elettrodo rivestito
2. resistenza a trazione minima dopo distensione
3. tipo di applicazione (L= lamiere, S= lamiere con S > 4mm, T= tubi)
4. classe di qualità (numero compreso fra 0 e 4, che indica la qualità dell’elettrodo. La classe 0 è usata per acciai che non abbiano proprietà garantite)
5. tipo di rivestimento (O = Ossidante, A = Acido, R = Rutilo, B = Basico, C= Cellulosico, R – C= Rutil - Cellulosico, B – R= Rutil - Basico)
6. posizione di saldatura (1= Tutte le posizioni, 2= Tutte, tranne in verticale ascendente, 3= in piano e in piano frontale, 4= solo in piano)
7. condizioni di alimentazione elettrica (corrente continua e alternata, polarità)
8. rendimento
9. simbolo aggiuntivo per caratteristiche di resilienza a basse temperature

Per esempio:

E 44 L 3 A 2 2 R12 130

La tecnica di saldatura con elettrodi è molto usata in cantiere.

Quando la tecnologia ti semplifica il lavoro

Le difficoltà della saldatura verticale sono notevolmente ridotte quando è possibile utilizzare generatori a inverter digitali.

I produttori di alimentatori hanno sfruttato le crescenti capacità prestazionali delle fonti di energia digitali, per sviluppare funzioni che non richiedono più di realizzare un movimento quasi di tessitura per la saldatura di giunzioni verticali.

Le saldatrici sinergiche offrono, infatti, la possibilità di richiamare diversi parametri memorizzati (corrente, avanzamento filo, ecc.), facilitando così la corretta messa a punto dell'impianto nelle varie condizioni di saldatura. Inoltre, per permettere di lavorare efficacemente svariati materiali, sui questi generatori sono disponibili diversi processi di saldatura e curve caratteristiche.

Per la saldatura verticale, per esempio, puoi selezionare un mix di curve caratteristiche con un cambio di processo tra arco voltaico a impulsi e short arc. Questa opzione prevede appunto un cambio ciclico tra una fase calda e una fredda di supporto del processo, che rendono molto più facile anche le saldature in posizione.

Saldatura verticale: filo pieno o animato?

In generale, nella saldatura a filo continuo, si utilizzano fili pieni, la loro sezione è costituita di solo metallo, oppure fili animati, che presentano un'anima interna contenente polveri e granuli.

Il procedimento con i fili animati, Flux Cored Arc Welding (FCAW), è molto simile a quello MIG/MAG per quanto riguarda il processo e gli impianti di saldatura utilizzati.

Come per il procedimento con filo pieno, anche con i fili animati il bagno di fusione è protetto da un gas ma, in questo caso, il gas può essere fornito direttamente dalla decomposizione di alcune polveri contenute nell’anima interna, o flusso (fili animati autoprotetti).

Oltre al gas, i fili animati di tipo rutile e basici producono anche scoria che deve essere rimossa tra una passata e l'altra, cosa che ricorda molto la saldatura a elettrodo.

In particolare, per i fili animati flux cored rutilici utilizzabili in tutte le posizioni viene impiegata una scoria rutilica a solidificazione rapida. La scoria supporta il bagno di saldatura con tassi di deposito, anche in posizione verticale ascendente, più elevati rispetto alla saldatura con elettrodi rivestiti o con il procedimento MIG/MAG con fili pieni.

Queste tipologie di filo animato sono contraddistinte dalla denominazione T1, in conformità alle specifiche AWS.

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Come eseguire la saldatura verticale con filo animato

Il modo più efficace di procedere, prevede una fase di pre-assemblaggio, eseguita con estrema cura. Il ruolo dell’assemblatore in questo caso è fondamentale.

Si procede poi con dei punti di saldatura per tenere i due lembi uniti nella posizione corretta, per poi realizzare la prima saldatura, quella a tenuta. Con il filo animato è più facile eseguire i punti senza il rischio che il bagno coli, come accade più facilmente con il filo pieno.

I punti non devono essere troppo numerosi, perché se sono molto ravvicinati, durante la saldatura vera e propria, rischiano di interrompere la continuità. Il fatto di doversi fermarsi e ripartire aumenta il rischio di cricche.

Solo provando a eseguire questo tipo di saldatura, si impara a capire quanti punti fare e qual è la grandezza migliore.

Sei interessato alla saldatura verticale e vorresti avere maggiori informazioni?