TEC EUROLAB
Saldatura critica
La saldatura è un processo speciale utilizzato per la realizzazione di giunzioni permanenti su molteplici tipologie di manufatti, per svariati campi di utilizzo ed utilizzando materiali molto diversi. A volte questo processo, per determinate condizioni di uno dei parametri in gioco, può presentare elevate criticità.
Il progettista della giunzione saldata dovrebbe sempre prestare molta attenzione, oltre che ai calcoli strutturali anche ai materiali utilizzati. Sembrerebbe una banale raccomandazione, tuttavia, l’esperienza condotta giornalmente in TEC Eurolab Srl ci porta molto spesso ad analizzare casi di difettosità e rottura di giunti saldati in cui la causa principale della difettosità stessa è risultata proprio la non corretta scelta dei materiali in rapporto al processo applicato.
Genericamente una saldatura diventa critica quanto entrano in gioco spessori piuttosto importanti e, a maggior ragione, quando vengono impiegati acciai caratterizzati da un carbonio equivalente maggiore dello 0,40 %.
Un caso piuttosto eclatante esaminato in laboratorio è relativo alla saldatura di un tondo in acciaio da bonifica su di una fusione in ghisa sferoidale.
Materiale d’apporto utilizzato: austenitico.
Processo di saldatura applicato: elettrodo.
Risultato: drammatico!
Per verificare la giunzione saldata, come previsto dalla normativa, abbiamo eseguito prove non distruttive superficiali, esame visivo ed esame con liquidi penetranti. Il risultato può essere osservato nella fotografia 1. Si notano le indicazioni di discontinuità riconducibili a cricche sulla saldatura ed al piede della stessa.
E’ stato poi eseguito l’esame macroscopico su due sezioni trasversali.
Come si può notare dalle macrografie 2 e 3 entrambe le sezioni macro presentano una cricca in zona termicamente alterata. Tale difetto è riconducibile ad una cricca a freddo e ciò sta ad indicare che la zona termicamente alterata, oltre ad essere caratterizzata da valori di durezza elevati, ha una struttura metallografica piuttosto fragile.
Conclusioni
Quando, per diverse ragioni, si è obbligati ad eseguire saldature su materiali critici, definiti genericamente come materiali non saldabili, è indispensabile progettare accuratamente il processo, tenendo conto di tutte le variabili critiche ed adottando le precauzioni e le tecniche del caso (ad esempio preriscaldo del materiale , imburratura dei lembi da saldare, interpas di saldatura corretti, materiali d’apporto idonei, dimensioni del cordone sufficienti a resistere alle sollecitazioni, esecuzione di saldatura multipas anziché a passata unica, ecc.).
Tale progettazione è documentata dalla stesura di una WPS (Welding Procedure Specification). Il saggio eseguito viene poi verificato in laboratorio e, in caso di esito positivo la WPS viene approvata mediante emissione di una WPQR (Welding Procedure Qualification Record). La stesura della WPS deve pertanto essere redatta da personale competente, avvalendosi eventualmente della collaborazione di una professionalità certificata, ad esempio di un E-IWT (European – International Welding Technologist). La WPS deve poi essere verificata ed approvata: l’ideale è avvalersi di una struttura (laboratorio) accreditata in ambito ISO 17025 (in Italia corrisponde all’accreditamento SINAL) e che utilizzi figure professionali certificate dall’ E-IWF (European-International Welding Federation). I costi di queste strutture sono del tutto analoghi, e a volte inferiori, a quelli praticati da laboratori non accreditati e da figure professionali non certificate ma il valore aggiunto in termini di competenza, qualità, continuità, partnership è irrinunciabile.
I pessimi risultati ottenuti sulla saldatura oggetto del nostro articolo sono dovuti ad evidenti carenze progettuali e di controllo del processo.
TEC Eurolab Srl, dispone di personale certificato (E-IWTechnologist, E-IWEngineer, E-IWInspector) e di provata esperienza per poter supportare i costruttori nella progettazione, verifica e certificazione delle giunzioni saldate.