La saldatura dell'acciaio inossidabile richiede tecniche specifiche e un'attenzione particolare ai dettagli, che vanno oltre la normale saldatura dell'acciaio. Le proprietà uniche del materiale – elevato contenuto di cromo per la resistenza alla corrosione, bassa conduttività termica e maggiore dilatazione termica – lo rendono prezioso e impegnativo da lavorare.
Sì, è possibile saldare tutti i tipi di acciaio inossidabile, ma ogni tipo richiede tecniche e precauzioni diverse per ottenere saldature resistenti e resistenti alla corrosione. La saldabilità dipende dalla struttura metallurgica dell'acciaio inossidabile, che sia austenitica, ferritica, martensitica o duplex.
La saldatura TIG produce saldature in acciaio inossidabile di altissima qualità con una pulizia minima e un aspetto liscio e uniforme, simile a quello di una pila di monetine. Il processo utilizza un elettrodo di tungsteno non consumabile e gas di protezione argon, offrendo un controllo preciso dell'apporto termico tramite un pedale o un comando a sfioramento.
La saldatura TIG è ideale per la saldatura di lamiere sottili in acciaio inossidabile o quando l'aspetto estetico è importante, come nel caso di apparecchiature per uso alimentare, dispositivi medici o elementi architettonici. È possibile saldare anche senza metallo d'apporto per materiali ultrasottili, creando giunzioni senza fessure, perfette per applicazioni sanitarie.
Lo svantaggio principale è la velocità. Il TIG è il processo di saldatura più lento e richiede una notevole abilità: è necessario coordinare entrambe le mani e spesso anche il pedale contemporaneamente. Qualsiasi contaminazione sul metallo o sull'elettrodo causerà difetti, quindi una pulizia meticolosa è essenziale.
La saldatura MIG offre il miglior equilibrio tra velocità e qualità per la lavorazione generale dell'acciaio inossidabile. L'elettrodo a filo alimentato in continuo la rende molto più veloce della saldatura TIG e la maggior parte dei principianti può ottenere saldature di buona qualità con solo una o due settimane di pratica.
Per l'acciaio inossidabile, in genere si utilizza una miscela di gas a base di argon, spesso una miscela tripla composta al 90% da elio, al 7.5% da argon e al 2.5% da CO₂ per il trasferimento di cortocircuito. Il processo è efficace per componenti strutturali, telai e attrezzature in cui la resistenza delle saldature è più importante dell'estetica perfetta.
La saldatura MIG non può eguagliare la perfezione estetica della saldatura TIG e richiede metallo pulito per ottenere risultati ottimali. Anche la sensibilità al vento è un problema: anche una brezza moderata può disperdere il gas di protezione e causare porosità. Per l'acciaio inossidabile molto sottile, l'alimentazione continua del filo nella saldatura MIG può generare più calore del necessario.
Il principale vantaggio della saldatura ad elettrodo è la portabilità e la capacità di gestire le condizioni esterne. L'elettrodo rivestito di flusso fornisce una propria schermatura, consentendo di saldare l'acciaio inossidabile anche in condizioni di vento o pioggia, che comprometterebbero i processi con protezione gassosa.
Questo rende la saldatura a elettrodo ideale per riparazioni e lavori di manutenzione sul campo su acciaio inossidabile. L'attrezzatura è semplice ed economica: basta un generatore, un portaelettrodo e un morsetto di massa. Gli elettrodi a elettrodo possono inoltre tollerare superfici non perfettamente pulite meglio di MIG o TIG.
Tuttavia, la saldatura a elettrodo è più lenta, con frequenti cambi di elettrodo e ogni passata lascia scorie che devono essere rimosse. Non è adatta per acciai inossidabili sottili inferiori a 2 mm, poiché l'arco intenso causa facilmente bruciature. Le saldature finite in genere necessitano di rettifica se l'aspetto estetico è importante.
Rimuovere ogni traccia di contaminazione dall'area del giunto con acetone o alcol, quindi pulire meccanicamente fino a ottenere una brillantezza impeccabile. Utilizzare solo spazzole metalliche o dischi abrasivi in acciaio inossidabile: non utilizzare mai utensili che siano entrati in contatto con l'acciaio al carbonio, poiché le particelle di ferro incastrate causeranno ruggine in seguito.
Per la saldatura TIG, utilizzare argon al 100% con una portata di 15-20 CFH. La saldatura MIG richiede in genere una miscela a base di argon con portate di 25-40 CFH.
Quando si saldano giunti a piena penetrazione come tubi, utilizzare il back purging con argon per prevenire l'ossidazione sul lato radice. Questo garantisce che l'interno della saldatura rimanga pulito quanto l'esterno.
Per una resistenza alla corrosione ottimale, adatta il materiale di riempimento al metallo di base. Utilizza ER308L per l'acciaio inossidabile 304, ER316L per l'acciaio inossidabile 316 ed ER309L per la giunzione di acciaio inossidabile e acciaio al carbonio.
Scegliere sempre riempitivi di grado "L" a basso tenore di carbonio per ridurre al minimo la formazione di carburi di cromo, che possono ridurre la resistenza alla corrosione. Per l'acciaio inossidabile austenitico, il riempitivo dovrebbe produrre il 5-10% di ferrite nella saldatura per prevenire cricche a caldo.
L'acciaio inossidabile si espande più dell'acciaio al carbonio, ma dissipa il calore lentamente, il che lo rende soggetto a deformazioni. Utilizzare passate di saldatura brevi e velocità di avanzamento più elevate rispetto all'acciaio al carbonio.
Per le sezioni sottili, si consiglia di effettuare la saldatura a passo inverso o a salti per distribuire il calore. Lasciare raffreddare tra le passate e non temprare mai l'acciaio inossidabile in acqua: lasciare raffreddare naturalmente all'aria per evitare distorsioni e crepe.
Una saldatura TIG in acciaio inossidabile adeguatamente schermata dovrebbe presentare un colore argento brillante o paglierino chiaro. Il blu scuro o il grigio indicano una schermatura insufficiente o un calore eccessivo.
Rimuovere eventuali macchie di calore con una spazzola metallica inossidabile o una pasta decapante per ripristinare la piena resistenza alla corrosione. Per applicazioni critiche, la zona di saldatura deve essere passivata con acido nitrico o citrico per riformare lo strato protettivo di ossido di cromo.
Utilizzare argon al 100% per la saldatura TIG dell'acciaio inossidabile. Per la saldatura MIG, utilizzare una miscela a base di argon come 90% elio, 7.5% argon, 2.5% CO₂ per il trasferimento in cortocircuito, oppure 98% argon, 2% ossigeno per il trasferimento a spruzzo.
Sì, utilizzare il metallo d'apporto ER309L, che ha un elevato contenuto di lega ed è progettato per tollerare la miscelazione con acciaio dolce, mantenendo al contempo buone proprietà di saldatura.
Una colorazione blu o grigia indica una copertura insufficiente del gas di protezione o un apporto di calore eccessivo. Aumentare la portata del gas, utilizzare una lente a gas per una migliore copertura e ridurre l'apporto di calore.
Gli acciai inossidabili austenitici e duplex non richiedono preriscaldamento. I gradi martensitici necessitano di un preriscaldamento a 200-300 °C per prevenire la formazione di cricche. I gradi ferritici possono trarre vantaggio da un preriscaldamento a 50-250 °C nelle sezioni di grosso spessore.
Utilizzare velocità di avanzamento più elevate, passate di saldatura brevi e tecniche di saldatura a passi indietro o a salto. Serrare saldamente ma non eccessivamente e consentire il raffreddamento tra le passate.
La saldatura TIG garantisce il miglior controllo per l'acciaio inossidabile sottile inferiore a 3 mm, prevenendo la bruciatura e mantenendo un bell'aspetto.
Sebbene la saldatrice possa essere la stessa, utilizzare materiali di consumo e utensili separati. Spazzole in acciaio inox, dischi abrasivi e guaine per pistole MIG dedicate prevengono la contaminazione da ferro che causa ruggine.
