Saldatura di metalli dissimili mediante acciaio inossidabile 309

Come saldare metalli dissimili?

La maggior parte dei saldatori ha difficoltà a saldare metalli dissimili. Un esempio è la saldatura per fusione di giunti di acciaio ferritico su acciaio al carbonio: le saldature non sembrano fondersi con l'acciaio al carbonio. Questo problema si verifica di frequente quando si salda l'acciaio inossidabile (AI) con l'acciaio al carbonio. In molti casi, può essere risolto semplicemente rimuovendo eventuale calamina o impurità superficiali dai materiali di base. Tenere presente che la superficie dell'acciaio inossidabile presenta uno strato di ossido resistente agli attacchi degli agenti atmosferici, che a volte può causare difficoltà di saldatura.

Nel presente articolo illustreremo i possibili problemi di saldatura di metalli dissimili, ad esempio dell'acciaio ferritico sull'acciaio al carbonio. Verrà inoltre illustrata la saldatura di metalli dissimili utilizzando l'acciaio inossidabile 309.

Consideriamo un caso in cui il saldatore riscontra problemi nella saldatura di acciaio inossidabile ferritico e altri tipi di acciaio inossidabile (AI) con acciaio al carbonio.

Il caso: saldatura di metalli dissimili

In genere, la squadra di saldatura costruisce e salda parti in acciaio al carbonio con un filo ER 70S-6 standard utilizzando un gas di protezione al 98 percento di argon e al 2 percento di anidride carbonica. Recentemente, la squadra ha iniziato a produrre parti che combinano acciaio al carbonio, acciaio inossidabile ferritico e altri tipi di acciaio inossidabile (AI) utilizzando un filo di grado 309LSi con GMAW (saldatura ad arco con metallo sotto protezione di gas). I saldatori trovano difficoltoso effettuare la saldatura per fusione di giunti di acciaio ferritico su acciaio al carbonio: le saldature non sembrano fondersi con l'acciaio al carbonio. La squadra di saldatura è alla ricerca di suggerimenti al riguardo.

La soluzione

Nella maggior parte dei casi, quando si saldano metalli dissimili o, più specificamente, carbonio su acciaio inossidabile, è consigliabile utilizzare un metallo d'apporto 309 a causa del suo contenuto di ferrite più elevato. Questo maggiore contenuto di ferrite può ridurre al minimo la diluizione della saldatura e prevenirne la fessurazione. Il filo di grado 309LSi presenta un basso contenuto di carbonio e un contenuto di silicio più elevato, da qui la sigla "LSi" nella classificazione. Il minore contenuto di carbonio è ideale per applicazioni che presentano il rischio di fessurazione da corrosione intergranulare. Il maggiore contenuto di silicio funge da disossidante e aiuta a rimuovere le impurità della saldatura e ad aumentare la fluidità del bagno di saldatura.

Quando si salda l'acciaio al carbonio all'acciaio inossidabile, si verificherà una diluizione della saldatura ai lati del giunto. La diluizione di una piccola quantità di materiale di base nel metallo di saldatura fornirà una migliore corrispondenza con ciascuno dei rispettivi materiali di base. Non si dovrebbero riscontrare difficoltà a saldare sul lato ferritico del giunto poiché la saldatura da inossidabile a inossidabile dovrebbe fondersi relativamente bene. In caso di problemi, verificare che la saldatrice sia configurata correttamente con collegamenti adeguati del cavo di massa.

I problemi di saldatura con 309LSi sull'acciaio al carbonio possono essere causati da contaminazione. Provare a pulire l'acciaio con un detergente approvato per rimuovere eventuali tracce di grasso, olio o vernice. Può essere utile anche molare la calamina a 1,27 cm dal giunto di saldatura.

Infine, una miscela al 98 percento di argon e al 2 percento di CO₂ potrebbe non essere sufficientemente aggressiva da consentire una corretta bagnatura del cordone di saldatura sul lato in acciaio al carbonio del giunto. È opportuno mantenere bassa la quantità di CO₂ per ridurre al minimo l'accumulo di carbonio nel giunto di saldatura ed evitare che le saldature si ossidino eccessivamente. Tuttavia, poiché esiste già una contaminazione incrociata dalla saldatura sull'acciaio al carbonio, utilizzando una miscela con una maggiore quantità di CO₂, ad esempio 90/10 o perfino 85/1, è possibile fornire l'azione ossidante necessaria per consentire alla saldatura di legarsi correttamente.