Processi di saldatura

I processi di saldatura sono ampiamente diffusi nell'industria della lavorazione dei metalli. È importante scegliere il processo di saldatura più adatto per ogni applicazione, e la sua corretta esecuzione, in quanto incide in maniera determinante sulla qualità e sul costo dei prodotti finali o dei componenti fabbricati. Air Liquide, leader mondiale nei gas per applicazioni industriali, spiega i diversi processi di saldatura utilizzati a livello industriale.

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Classificazione dei processi di saldatura

Esistono diversi metodi di saldatura dei materiali, che possono essere classificati (secondo AWS) come segue: fissaggio meccanico, adesivi e saldatura. All'interno dei processi di saldatura, possiamo distinguere tre grandi gruppi:

Saldatura per fusione: sia il metallo base che il metallo d'apporto (se presente) vengono portati a temperatura di fusione e viene depositato del materiale d’apporto che, solidificando, crea un giunto continuo e omogeneo (cordone di saldatura),
Saldatura allo stato solido (Friction Stir Welding - FSW): il giunto avviene tra metallo base e metallo d'apporto entrambi allo stato plastico. I materiali, ricristallizzandosi, creano la giunzione,
Brasatura e saldatura: il metallo base rimane allo stato solido, mentre il metallo d'apporto fonde per realizzare il giunto. La differenza tra brasatura e saldatura è che nella prima vengono utilizzati materiali d’apporto con punti di fusione (o temperatura di fusione) superiori a 450 ºC, mentre nella seconda sono inferiori.

Per una classificazione più dettagliata di tali processi, i criteri utilizzati sono i seguenti:

Tipo di energia: elettrica, meccanica, chimica e radioattiva,
Fonte di energia: arco elettrico, resistenza, induzione, LASER, ultrasuoni, ecc.
Con o senza sollecitazione meccanica,
Tipo di protezione: gassoso, solido (flusso), vuoto.

Esistono numerosi processi di saldatura, a seconda dei materiali, delle loro geometrie e del livello di qualità richiesta da saldare. La tabella seguente mostra alcuni dei più importanti processi di saldatura per fusione:

Saldatura per fusione
Tipo di energia	Fonte di energia	Sollecitazione meccanica	Tipo di protezione	Processo
Elettrica	Arco elettrico		Gas	GMAW-MIG (gas inerte) -MAG (gas attivo) TIG (elettrodo di tungsteno) Plasma (PAW)
	Arco elettrico		Flusso	Elettrodo rivestito (SMAW) Arco sommerso (SAW) Filo animato (FCAW)
	Resistenza	Pressione		Saldatura a punti
Chimica	Fiamma		Fiamma Flusso (brasatura)	Saldatura ossiacetilenica
Radioattiva	Luce		Gas	Saldatura LASER
	Particelle elettromagnetiche		Vuoto	Saldatura a fascio di elettroni

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Criteri per la scelta del processo di saldatura

Esistono numerosi processi di saldatura utilizzati a livello industriale per la saldatura di materiali come acciai al carbonio, altolegati e bassolegati, acciai inossidabili, alluminio, rame e loro leghe, titanio, ecc.

Scegliere il processo di saldatura più adatto richiede una profonda conoscenza sia dei requisiti di fabbricazione che dei processi di saldatura disponibili. A seconda del processo scelto, è possibile operare, ad esempio, sulle dimensioni della zona di fusione o sulla velocità di saldatura. Anche lo spessore, la geometria e la natura del materiale sono discriminanti per la scelta del processo di saldatura più idoneo.

In definitiva, vi sono molte variabili da considerare per la scelta del processo più appropriato:

Materiale o materiali da unire e loro saldabilità:
- Proprietà fisiche,
- Proprietà meccaniche,
- Composizione chimica,
- Effetti prodotti dal processo di saldatura.
Dimensioni e complessità della saldatura:
- Spessore,
- Posizione,
- Geometria del giunto
Requisiti di qualità e specifiche di fabbricazione:
- Qualifiche di procedimento (WPS, AWS…..).
Localizzazione del sito di fabbricazione:
- Officina,
- Cantiere (in ambiente chiuso o all’aperto).
Costo di produzione in base al tipo di processo scelto
Eventuali asset già disponibili
Competenza dei saldatori e pratiche di fabbricazione