Difetti in saldatura

Difetti in saldatura

Per difetti, in materia di saldatura, si intendono tutte quelle indicazioni vere che, secondo i criteri di accettabilità delle saldature stabiliti dalle normative di riferimento ed in funzione della classe di esercizio (che può essere più o meno ristrittiva), non rientrano nelle tolleranze e, quindi, assumeno la definizione di difetti.

I difetti si dividono in:

  • difetti operativi (sono quei difetti causati dalla negligenza dell’operatore);
  • difetti esecutivi (sono quei difetti che possono essere causati dalle tecniche e dai materiali adoperati).

Gli stessi si dividono in due grandi famiglie:

  • bidimensionali (vi rientrano quei difetti che presentano due dimensioni: profondità e lunghezza);
  • tridimensionali (vi rientrano quei difetti che presentano tre dimensioni: profondità, larghezza e lunghezza, che conferiscono la tipica forma sferica, più o meno allungata).

i difetti bidimensionali sono da considerarsi più pericolosi in quanto, a differenza di quelli tridimensionali che tendono a rimanere inglobati all’interno delle saldature, una volta sollecitati si espandono.

Esempi di difetti bidimensionali sono:

  • cricche (a caldo, a freddo);
  • incollature;
  • incisioni;
  • etc.

Esempi di difetti tridimensionali sono:

  • porosità;
  • soffiature;
  • inclusioni di gas;
  • etc.

Per identificare i difetti non esiste una metodologia di controllo migliore o peggiore, ma la stessa varia in funzione del tipo di difetto che si cerca, dei materiali e del processo di saldatura utilizzato.

 

 

 

Cause:

 

 

 

Soluzioni:

 

Frammenti della scaglia non rimangono a galla

Pulizia della superficie prima di ogni passata

 

Atmosfera non completamente riducente

Controllo del gas schermante

 

Irregolarità di processo

Design del giunto che consenta la distribuzione omogenea del fuso

DIFETTI: SFORZI RESIDUI

Gli sforzi residui sono dovuti a differenti velocità di raffreddamento e a differenti composizioni finali.

Causano:

Distorsioni

  1. Stress-corrosion cracking
  2. Instabilità nelle lavorazioni successive
  3. Ridotta vita a fatica
  4. Resistenza meccanica alterata

Soluzioni:

  1. Preriscaldare
  2. Ricottura (stress relieving)

 

DIFETTI: FUSIONE PARZIALE

  1. Causa mancata adesione col metallo base
  2. Preriscaldare i pezzi
  3. Aumentare la potenza termica
  4. Pulire le superfici
  5. Modificare il profilo del giunto
  6. Modificare la composizione dell’elettrodo
  7. Modificare la composizione del gas

 

DIFETTI: PROFILO DEL GIUNTO

• Underfilling (riempimento insufficiente)

• Incomplete penetration (incollatura)

• Undercutting (incisioni marginali)

• Overlapping (sbordamento)

DIFETTI: CRICCHE

• Longitudinali

• Di piede

• Trasversali

• Di cratere

• Sotto cordone

Cricche a caldo

Sono difetti che possono presentarsi sia longitudi-

Nalmente che trasversalmente all’asse del cordone di saldatura.

Sono dovute alla presenza di tre fattori:

a)      Tensioni di ritiro;

b)      Impurità (zolfo e fosforo);

c)      Alto tenore di carbonio.

Cricche a freddo

Possono presentarsi sia in zona fusa sia in zona termicamente alterata (ZTA).

Esse sono dovute alla presenza di tre fattori:

a)      Idrogeno;

b)      Tempra ( o comunque notevole durezza) in zona fusa e/o ZTA;

c)      Tensioni di ritiro.

Strappi  lamellari

Possono presentarsi in caso di giunti a T, per effetto del ritiro di saldatura che sollecita il laminato perpendicolare alla superficie.

Gli strappi lamellari si possono manifestare nelle seguenti condizioni:

a)      Tensioni di ritiro originate dalla saldatura;

b)      Forma del giunto tale da creare elevate tensioni di ritiro che agiscono perpendicolarmente alla superficie della lamiera;

c)      Laminato di grande spessore con bassa duttilità in direzione perpendicolare alla superfici.

Mancanza di penetrazione

La mancanza di penetrazione si presenta con una discontinuità tra i due lembi del cianfrino o tra un lembo e la zona fusa.

Il difetto è grave ed inaccettabile e si può manifestare nelle seguenti condizioni:

a)      Inadeguata preparazione dei lembi delle lamiere ( angolo di apertura del cianfrino troppo piccolo, distanza di accoppiamento tra i lembi insufficiente, lembi non correttamente allineati);

b)      Scarsa abilità del saldatore;

c)      Scorretta impostazione dei parametri di saldatura.

Incollature

Sono simili alla mancanza di fusione, tra il lembo e la zona fusa è interposto uno strato di ossido.

Sono difetti dell’acciaio e delle leghe leggere facilmente ossidabili, nei procedimenti a basso apporto termico.

Inclusioni solide

Sono cavità in zona fusa contenenti scoria o scoria e gas. Si possono avere inclusioni di scoria e tugsteno. Le inclusioni derivano dall’asportazione poco accurata delle scorie, dall’inesperienza nell’uso dell’elettrodo rivestito, dall’angolo di cianfrino stretto.

Inclusioni gassose

Sono cavità intrappolate nel bagno solidificatisi troppo rapidamente. Sono dette porosità o soffiature a seconda delle dimensioni > o < ad 1mm.

Le inclusioni derivano da sporcizia, ruggine, vernice presente nei lembi, umidità presente nella protezione degli elettrodi o dal cattivo flusso di protezione.

Questi difetti non sono pericolosi per la resistenza del giunto, quando non sono concentrati o di grandi dimensioni.

Le inclusioni di scorie gassose di forma allungata sono detti tarli la cui coda può terminare con una cricca o incollatura.

Eccesso di metallo

Si riscontra nei giunti di testa. E’ causato da un errore del saldatore, da cattiva distribuzione delle varie passate di saldatura, dai parametri scorretti di saldatura automatica o parzialmente automatizzata. 

Cordone di angolo troppo convesso

Si riscontra nei giunti ad angolo, ed è dovuto ad un errato maneggio dell’elettrodo da parte del saldatore.

Incisioni marginali

Si presentano nei cordoni eseguiti manualmente, più frequentemente in posizioni diverse da quella piana. Sono causati dall’impiego di amperaggi eccessivi.