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Apparecchiature per saldatura
Il design del giunto determina quale tipo di saldatura è opportuno effettuare. Esistono diversi tipi di giunti di saldatura e ciascuno è adatto a un'applicazione specifica. In questo articolo illustreremo i cinque tipi di giunti di saldatura di base. Verranno indicati inoltre alcuni consigli utili che consentono di ottenere saldature di alta qualità.
Un giunto di saldatura si forma quando due o più materiali vengono uniti mediante il processo di saldatura con o senza l'aggiunta di materiale di riempimento. Un giunto di saldatura può essere realizzato con metalli simili o dissimili.
Sono diversi i fattori che contribuiscono a realizzare una buona saldatura. Per produrre una saldatura di alta qualità, è fondamentale comprendere il design del giunto. Il design del giunto di saldatura determina la scelta del tipo di saldatura da realizzare per soddisfare gli standard di qualità dell'applicazione.
Ecco alcuni esempi di design del giunto e del tipo di saldatura richiesto:
5 tipi di giunti di saldatura di base
L'American Welding Society (AWS) riconosce 5 tipi di giunti di saldatura di base:
Un giunto di testa viene formato quando due pezzi vengono posizionati sullo stesso piano e il lato di ciascun pezzo viene unito mediante saldatura. È il tipo di giunto di saldatura più comune utilizzato nella produzione di condutture e strutture. I giunti di testa sono facili da preparare per la saldatura. Esistono varianti diverse di questa tipologia di giunto di saldatura, ciascuna con finalità differenti.
Esempi di giunti di saldatura di testa includono:
Durante il processo di saldatura, l'area della superficie metallica fusa viene definita superficie giuntata. Prima della saldatura, la superficie giuntata viene sagomata per aumentare la resistenza della saldatura. Questo processo è definito "preparazione dei bordi". Entrambi i lati del giunto di testa possono essere sottoposti alla stessa preparazione dei bordi oppure ogni lato può essere preparato in modo diverso.
La preparazione dei bordi, o sagomatura della superficie giuntata per la saldatura, viene eseguita per consentire una penetrazione e una resistenza maggiori e un aspetto uniforme. Consente inoltre di realizzare una saldatura conforme a codici e standard specifici. La corretta preparazione della saldatura di testa è determinata da numerosi fattori, tra cui la forma della scanalatura, l'ampiezza dello spazio vuoto e la stratificazione. Più ampia è la scanalatura, maggiore è la saldatura necessaria per realizzare il giunto. Per le sezioni sottili, è possibile effettuare saldature a penetrazione completa con un giunto di testa quadrato. Per le sezioni più spesse, le saldature a penetrazione completa sono realizzabili solo con l'utilizzo di una scanalatura. Con i metalli più spessi, il design del giunto svolge un ruolo fondamentale per garantire una saldatura resistente.
L'applicazione e lo spessore del metallo determinano se i bordi di un giunto di testa devono essere smussati o squadrati. I bordi smussati creano una saldatura più resistente, ma richiedono più deposito di saldatura e più tempo.
Alcuni dei difetti comuni che si verificano nei giunti di testa includono porosità, bruciature, penetrazione incompleta e criccatura. Tuttavia, è possibile prevenire questi difetti modificando le variabili di saldatura.
In un giunto calettato, le superfici dei due pezzi sono sovrapposte. La saldatura viene formata nel punto in cui le superfici si intersecano. Lo spessore del pezzo determina l'area di sovrapposizione. Maggiore è lo spessore del pezzo, maggiore è la sovrapposizione necessaria.
I giunti calettati sono dotati di buone proprietà meccaniche. Quando si salda un giunto calettato, è importante assicurarsi che non vi siano spazi vuoti tra i due pezzi. Per la saldatura di materiali più sottili come le lamiere, è opportuno ridurre l'amperaggio e aumentare la velocità di avanzamento per evitare distorsioni e bruciature.
In alcune circostanze può essere necessario scegliere tra un giunto di testa o un giunto calettato. I giunti calettati garantiscono una maggiore resistenza nelle aree sottoposte a forti sollecitazioni. Tuttavia, i giunti calettati non producono un contorno a filo, quindi sono più visibili delle saldature con giunti di testa.
Nei giunti longitudinali, l'adattamento dei pezzi mantiene i bordi paralleli tra loro o quasi. Questi tipi di giunti vengono utilizzati nei casi in cui i pezzi non sono soggetti a sollecitazioni. Esistono diversi tipi di giunti longitudinali, a seconda della modalità di preparazione dei bordi per la saldatura. Alcune delle applicazioni per i giunti longitudinali includono:
Scanalatura a J
Un giunto angolare viene formato quando due pezzi vengono saldati da 90° a una forma a L. Questo tipo di giunto è facile da assemblare e, se necessaria, la preparazione dei bordi è di lieve entità. Esistono due tipi di giunti angolari: giunti ad angolo aperto e giunti ad angolo chiuso. In un giunto ad angolo chiuso, il bordo di un pezzo si trova a filo con il bordo di un altro pezzo. In un giunto ad angolo aperto, i due bordi del pezzo vengono uniti agli angoli. È presente un'apertura dalla quale è visibile lo spessore di ciascun pezzo. I giunti angolari sono utilizzati principalmente per progetti che richiedono un telaio quadrato.
È possibile scegliere tra un giunto ad angolo aperto e un giunto ad angolo chiuso a seconda dello spessore del materiale e della resistenza richiesta per l'applicazione. Quando si salda un giunto ad angolo aperto su un materiale più sottile, è opportuno aumentare la velocità di avanzamento per evitare che si verifichino bruciature. I giunti ad angolo aperto creano una forma a V. In base allo spessore del metallo, questo tipo di giunto può richiedere un maggiore deposito di saldatura. Quando si salda un giunto ad angolo chiuso, è necessario molare la superficie di saldatura. Questa operazione consente di creare una transizione uniforme dalla saldatura al materiale di base.
Quando si crea un giunto angolare, assicurarsi di posizionare correttamente i pezzi. Se il giunto non viene preparato in modo adeguato, è possibile che si verifichino distorsioni dopo la saldatura. Per evitare che ciò avvenga, è opportuno creare un supporto che mantenga il pezzo in posizione.
Un giunto a T viene formato quando due pezzi si uniscono a 90°. In questo tipo di giunto, il bordo di un pezzo viene saldato al centro della superficie piana di un altro pezzo in modo da formare una T. Anche una conduttura o un tubo saldato su una lamiera di base può formare un giunto a T. Questo tipo di giunto è dotato di un'elevata resistenza meccanica, soprattutto se saldato da entrambi i lati. I giunti a T sono utilizzati in molte applicazioni nel settore delle costruzioni, ad esempio tubazioni, acciaio strutturale e apparecchiature.
Se vengono utilizzati i parametri e le tecniche corretti, i giunti a T sono facili da saldare e richiedono una minore preparazione del giunto. Quando si prepara un giunto a T, è fondamentale saldare sul lato del giunto che verrà sottoposto alle maggiori sollecitazioni. Il manto della saldatura deve avere una penetrazione efficace. Qualsiasi carico o impatto dal lato opposto del giunto potrebbe causare il cedimento della saldatura. Per evitare che ciò si verifichi, è possibile saldare su entrambi i lati in modo da ottenere la massima resistenza. I giunti a T sono facili da saldare in posizione orizzontale, piana, verticale e sopratesta.
Quando si salda un giunto a T a 90°, è opportuno suddividere la differenza con un angolo di lavoro di 45° per garantire una penetrazione profonda su entrambi i pezzi. Quando si saldano pezzi con spessori di metallo dissimili, è necessario concentrare la saldatura sul pezzo più spesso. La lacerazione lamellare, che si verifica a causa della restrizione all'interno del giunto, è uno dei difetti comuni osservati nei giunti a T. Per prevenire eventuali deformazioni dei giunti, spesso i saldatori posizionano un fermo.
Esistono cinque tipi di design di giunti di saldatura. Il giunto di saldatura specifico da scegliere dipende dall'applicazione e dalla resistenza richiesta. Pertanto, è fondamentale comprendere le differenze quando si seleziona il design più adatto al progetto. Queste informazioni possono aiutare a garantire l'utilizzo del giunto di saldatura e della tecnica corretti per il progetto di saldatura specifico.