Glossario

Glossario di Saldatura e Carpenterie Meccaniche  – Solmaz

Acciaio

È il nome dato ad una lega composta principalmente da ferro e carbonio, quest’ultimo in percentuale non superiore al 2,06 per cento. Nel mondo si producono ogni anno oltre un miliardo di tonnellate di acciaio, ottenute sia dal ciclo integrale con l’affinazione della ghisa dell’altoforno che con la fusione dei rottami ferrosi e, successivamente, lavorate tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad esempio la laminazione, la forgiatura, il trattamento termico e lo stampaggio.

Ferro

La parola ferro è usata nel linguaggio comune per indicare le leghe di ferro a bassa resistenza definiti acciai dolci. Tale elemento lo si trova sempre legato ad altri quali: carbonio, silicio, manganese, cromo, nichel, ecc. Con il carbonio il ferro forma le sue due leghe più conosciute: l’acciaio e la ghisa. A livello industriale si riesce ad ottenere ferro con una purezza che si avvicina al cento per cento: tale prodotto viene poi utilizzato per essere legato ad altri elementi chimici per ottenere leghe dalle più diverse caratteristiche. Estremamente importante nella tecnologia per le sue caratteristiche meccaniche e la sua lavorabilità, in passato fu tanto importante da dare il nome ad un intero periodo storico, l’Età del ferro.

Ghisa

La produzione della ghisa avviene generalmente per riduzione degli ossidi di ferro mediante combustione di carbone a contatto degli stessi, in apparecchiature chiamate altiforni. Il minerale viene disposto a strati alternati con carbone a basso tenore di zolfo; il ferro contenuto nel minerale, quando raggiunge lo stato fuso, cola verso il basso raccogliendosi in appositi contenitori. L’impiego principale della ghisa è quello intermedio nella produzione di acciaio, che si ottiene per decarburazione della ghisa in apparecchiature dette convertitori in cui viene insufflato ossigeno o aria: questo, combinandosi con il carbonio, ne riduce il tasso nel metallo fuso e viene evacuato come anidride carbonica.

Piping

Sistema di tubazioni (“piping”) utilizzato per la movimentazione di idrocarburi. Un sistema di tubazioni (in lingua inglese piping), in ingegneria, indica i sistemi, più o meno complessi, di tubazioni che collegano le varie apparecchiature di un impianto (ad esempio idraulico, chimico o petrolchimico). Il sistema di tubazioni permette il trasporto, l’accumulo e l’intercettazione dei fluidi destinati alle varie utenze.

Protezione Anticorrosione

La protezione anticorrosione di tutte le zone più importanti dell’impianto viene oggi effettuato su tutti gli impianti soggettia condizioni atmosferiche particolarmente variabili. Oltre alla zincatura, si effettuano strati di vernice di fondo di alta qualità. La protezione anticorrosione garantisce la solidità strutturale dell’impianto nell’arco dell’intero ciclo di vita e consente di risparmiare risorse perché prolunga la durata dei componenti.

Saldatura ad Elettrodo

Il procedimento a elettrodo rivestito deriva dai primi procedimenti ad arco sviluppati fra la fine del XIX secolo e l’inizio del XX secolo. In questi procedimenti inizialmente l’elettrodo, dello stesso tipo di materiale di quello da saldare, non era protetto, quindi si ossidava molto rapidamente e, cosa molto più grave, introduceva ossidi e altre impurità nel bagno di saldatura. Ben presto si vide che aggiungendo al materiale dell’elettrodo disossidanti si ottenevano risultati migliori, inizialmente questi disossidanti erano dentro l’elettrodo, ma gli sviluppi successivi mostrarono l’utilità di avere un rivestimento esternamente al materiale metallico di cui è composto l’interno.

Saldatura TIG

La saldatura TIG, Tungsten Inert Gas, è un procedimento di saldatura ad arco con elettrodo infusibile di tungsteno, sotto protezione di gas inerte, che può essere eseguito con o senza metallo di apporto. La saldatura TIG è uno dei metodi più diffusi, fornisce giunti di elevata qualità, ma richiede operatori altamente specializzati. Questa tecnologia di saldatura fu sviluppata inizialmente per l’industria aeronautica nel corso della Seconda guerra mondiale per sostituire sugli aerei i rivetti con saldature.

Siderurgia

Con il termine siderurgia si indica un settore specifico della metallurgia, che riguarda la tecnica relativa al trattamento dei minerali ad alto contenuto di ferro allo scopo di ottenere ferro o diversi tipi di leghe contenenti ferro, tra cui l’acciaio, la ghisa e gli acciai legati. Il processo di trasformazione del minerale ferroso inizia subito dopo la sua estrazione nella miniera. Il ferro è un elemento chimico particolarmente reattivo, per cui in natura si trova in genere sotto forma di ossidi, ematite e magnetite, idrossidi, limonite, carbonati, siderite, silicati e solfuri. I minerali ferrosi, oltre ai composti suddetti, contengono delle impurezze di vario tipo, che sono chiamate con il nome di ganga. Parte della ganga può essere separata prima che il minerale ferroso sia inviato al processo siderurgico vero e proprio, tramite separazione per differenza di densità, oppure tramite magnetizzazione.

Skid

Basamento per l’alloggiamento di moduli tecnici impiegati negli impianti oil, gas, food, water… e possono essere cabinati in relazione alle necessita di protezione delle attrezzature e funzioni di impiego.

Taglio al plasma

Nasce da una tecnologia già esistente, quella della saldatura tramite getto di plasma. Essa era realizzata tramite un sistema per cui si riusciva a realizzare un getto di plasma ad alto contenuto energetico in grado di lavorare la superficie del pezzo, sia per effettuare trattamenti superficiali sia per ottenere una vera e propria saldatura. Il passo inventivo che porta al Taglio Plasma è situato nel brevetto del 1955 di Robert Gage per la Union Carbide. Gage introduce, a seguito delle sue ricerche, un ugello, ovvero una parete che, posta lungo il percorso del plasma caldo, lo costringe all’interno di una forma ben definita. Il risultato della presenza di questo componente è un getto molto più sottile, rigido e stabile, tale da avere una potenza specifica talmente alta da essere in grado di tagliare i metalli.

Solmaz, descrizione dei principali procedimenti di Saldatura

Nella tabella sono indicati i principali procedimenti di saldatura, con la denominazione italiana, quella dell’AWS (American Welding Society) e la sigla usata dall’AWS. Per i particolari del singolo procedimento ci si può riferire alla voce relativa.

Denominazione IT	Denominazione AWS	Sigla
Ossiacetilenica	Oxyfuel Gas Welding	OFW
Elettrodo rivestito	Shielded Metal Arc Welding	SMAW
Arco sommerso	Submerged Arc Welding	SAW
MIG/MAG	Gas Metal Arc Welding	GMAW
TIG	Gas Tungsten Arc Welding	GTAW
Saldatura a plasma	Plasma Arc Welding	PAW
Elettroscoria	Electroslag Welding	ESW
Elettrogas	Electrogas Welding	EGW
Saldatura laser	Laser Beam Welding	LBW
Saldatura a fascio elettronico	Electron Beam Welding	EBW
Saldatura a resistenza	Resistance Welding	RW
Saldatura per attrito	Friction Stir Welding	FSW

Saldatura eterogena o brasatura

La saldatura eterogena è comunemente detta brasatura e permette di unire le parti fondendo solo la lega di apporto e mantenendo intatti i lembi del giunto stesso. Nell’ambito della brasatura si distinguono:

• brasatura forte: temperature oltre i 450°C ma al di sotto del punto di fusione dei materiali da saldare; il giunto va preparato in modo da favorire la penetrazione del materiale di apporto per capillarità
• brasatura dolce: si effettua con temperature al di sotto dei 450°C ed al di sotto del punto di fusione dei materiali da saldare; il giunto va preparato in modo da favorire la penetrazione del materiale di apporto per capillarità
• saldobrasatura: le leghe di apporto sono leghe fondenti a temperature ancor più elevate di quelle utilizzate nella brasatura forte ma sempre inferiori al punto di fusione dei materiali da saldare; il giunto viene preparato similmente alla preparazione per una saldaturaautogena.

Saldatura a punti

Detta anchesaldatura puntuale (spot weldingin inglese) ochiodi di saldatura, spesso realizzata tramite saldatrici ad induzione, è un tipo disaldatura a resistenza e consiste nel far combaciare le parti di materiale da saldare e nel comprimere i due pezzi mediante una macchina. Successivamente, il passaggio di energia elettrica scalda i corpi da saldare fino ad arrivare al punto di fusione in meno di 15 secondi, unendo così i due materiali da un chiodo interno particolarmente resistente che dura nel tempo. Questo genere di saldatura è adottata in molti centri di presagomatura per rendere staffe doppie prodotte in un unico passaggio più rigide e quindi maneggiabili

Saldatura per puntatura

Lasaldatura per puntatura (tack welding), salvo quando il termine non sia utilizzato impropriamente per indicare la saldatura puntuale di cui sopra, non si riferisce ad un particolare processo di saldatura, quanto piuttosto ad un’applicazione particolare dei processi di saldatura già accennati. Si tratta di generare punti di saldatura sul perimetro dei pezzi da unire, senza creare cioè uncordone di saldatura ovvero una saldatura continua senza interruzioni, quanto realizzando molteplicipuntiposti a distanze più o meno regolari tra loro. Questo modo di procedere viene spesso usato per unire parti sottoposte a scarsi sforzi meccanici, o comunque tra le quali la saldatura non debba creare un giunto ermetico. Viene utilizzato tipicamente in processi di saldatura non automatizzati come imbastitura utile a tenere assieme le parti in vista di una successiva saldatura continua.

Saldatura ad ultrasuoni

Nellasaldatura ad ultrasuoni, ad alta frequenza (da 15kHz a 40kHz) la bassa vibrazione d’ampiezza viene utilizzata per creare calore per mezzo di attrito tra i materiali da saldare. L’interfaccia delle due parti è appositamente progettata per concentrare l’energia per la resistenza di saldatura massima. La saldatura a ultrasuoni può essere utilizzata su quasi tutte le materie plastiche. È la tecnologia di termosaldatura più veloce disponibile.

Controllo delle saldature

Le implicazioni di sicurezza collegate all’uso della saldatura, soprattutto nel campo deirecipienti a pressionee dell’ingegneria civilehanno imposto criteri sulla garanzia dell’affidabilitàdelle saldature. Questo controllo avviene su due fasi distinte:

• Controllo del personale e del procedimento (controllo preventivo)
• Controllo del giunto saldato (controllo di produzione)
• Controllo e qualifica dei procedimenti di saldatura

La saldatura deve essere effettuata solo dapersonale qualificatoe utilizzandoprocedimenti qualificati, le norme di qualifica dei procedimenti variano a seconda del campo di applicazione ed a seconda del materiale che deve essere saldato (variabili essenziali). In particolare in ambito europeo si seguono le UNI EN ISO EN 15614-1 per la qualifica dei procedimenti ad arco voltaico di acciai e leghe di nichel e le UNI EN 287/1, UNI EN ISO 9606/1:2013 e UNI EN 1418 per la qualifica dei saldatori, mentre negli Stati Uniti si applicano le norme. ASME Sect. IX

In genere per qualificare un procedimento devono essere eseguiti deitalloni, che vengono controllati con metodi non distruttivi e da cui sono ricavatiproviniper prove distruttive (trazione, pieghe al dritto, pieghe al rovescio, resilienza, durezze etc.)

Controllo dei giunti saldati dopo produzione

Il giunti saldati, dopo l’esecuzione, vengono sottoposti a controlli non distruttivi (radiografia, ultrasuoni, liquidi penetranti, ecc.) più o meno estesi, a seconda dell’affidabilità richiesta al giunto. Inoltre per un numero prefissato di metri di saldatura o di giunti (in dipendenza dal campo di applicazione) vengono prodotti altri talloni che saranno sottoposti a prove distruttive (generalmente quelle più significative fra quelle già subite nel corso della qualifica del procedimento).