I giunti saldati, le tecniche e le competenze in materia trovano applicazione in innumerevoli settori, da quello automobilistico e aeronautico a quello manifatturiero e dei trasporti. Ai saldatori è richiesta una conoscenza versatile dei diversi tipi di saldature e delle modalità di esecuzione, anche quando le condizioni di lavoro non sono così agevoli come ci si aspetterebbe.
Essere esperti nell'esecuzione di diversi tipi di saldature e giunti fa parte delle competenze di ogni grande saldatore, ma in cosa consistono e in cosa si differenziano? In questo articolo approfondiremo e spiegheremo questi aspetti.
Che cos'è la saldatura?
Chiariamo innanzitutto questo punto, prima di proseguire. La saldatura è il processo che consiste nell’unire due pezzi di un materiale (in questo caso, metallo) mediante l’applicazione di calore. La saldatura si forma per unire punti o bordi, a seconda della forma dei materiali. Come potete immaginare, esistono solo pochi modi diversi per saldare insieme due elementi. Tutte le varie combinazioni di angoli e tecniche sono raggruppate in questi cinque termini:
- Giunto a T
- Giunto di bordo
- Giunto angolare
- Giunto a sovrapposizione
- Giunto di testa
Esaminiamo ciascuno di questi aspetti più nel dettaglio…
Giunto a T
Come potete immaginare, un giunto a T ha la forma della lettera T, con due pezzi di metallo saldati in modo da intersecarsi con un angolo di 90°. Il bordo viene unito a una piastra o a un componente, prestando particolare attenzione a garantire un'efficace penetrazione nella parte superiore della saldatura.
Un giunto a T è un tipo di giunto a filetto (ne parleremo più avanti) e esistono diversi metodi di saldatura utilizzati per realizzarlo:
- Saldatura a filetto
- Saldatura a tappo
- Saldatura a scanalatura smussata
- Saldatura a fessura
- Saldatura a scanalatura a J
- Saldatura a fusione
- Saldatura a battuta-smussatura-scanalatura
Se il metallo di base è spesso e, dopo la saldatura su entrambi i lati, non è ancora in grado di sostenere il carico, è in questo caso che si ricorre a una saldatura a scanalatura.
I giunti a T non sono perfetti, poiché sono noti per essere soggetti a rottura lamellare. Ciò si verifica quando una pressione eccessiva sul giunto, essendo solido e rigido, ne provoca la frattura. A volte è possibile utilizzare un fermo per prevenire questo fenomeno, oppure si può migliorare la qualità del metallo di base.
Giunto di bordo
Si tratta della tecnica di saldatura più comune per la lamiera, in particolare nei casi in cui i bordi siano flangiati (curvi). È anche una scelta di saldatura molto diffusa per unire pezzi di metallo adiacenti; immagini, ad esempio, di avere due quarti di tubo che desidera saldare uno accanto all’altro. Anziché saldare lo spazio tra di essi, si salda la superficie del bordo superiore dove i due pezzi adiacenti si incontrano. Questo tipo di saldatura aiuta a gestire le sollecitazioni a cui il metallo sarà sottoposto, anche se, a seconda dell’applicazione del metallo, potrebbe essere opportuno aggiungere del metallo d’apporto per rinforzare la giunzione.
Tra i fattori di stress figurano:
- Di trazione
- Compressione
- Piegatura
- Torsione
- Taglio
Alcuni giunti sono in grado di sopportare le sollecitazioni meglio di altri ed è proprio sulla base di queste considerazioni che il saldatore prende la propria decisione.
Tra i tipi di saldatura utilizzati per realizzare giunti di bordo figurano:
- Saldatura a scanalatura quadrata
- Saldatura di testa
- Saldatura a scanalatura a J
- Saldatura a scanalatura smussata
- Saldatura a V
- Saldatura a U
- Saldatura bordo-flangia
- Saldatura ad angolo con flangia
Giunto angolare
Come il giunto ad angolo, questo è uno dei metodi più diffusi per la saldatura della lamiera e viene utilizzato quando due pezzi si uniscono lungo i bordi esterni per formare un angolo. I bordi si uniscono ad angolo retto formando una L e questo metodo è comunemente utilizzato per la saldatura di scatole e telai.
Non si tratta di una delle saldature più resistenti, poiché i due pezzi di metallo sono piuttosto esposti a flessioni e disallineamenti, specialmente quando il metallo è piuttosto sottile o flessibile. Un modo per rafforzare la saldatura consiste nell'assicurarsi che il giunto sia saldato su tutti i lati e non sia lasciato come saldatura su un solo lato. È possibile utilizzare anche del metallo d'apporto, ma si consiglia di usarne solo una piccola quantità e con uno spessore inferiore rispetto ai metalli di base.
Questi tipi di saldatura possono essere utilizzati per realizzare un giunto ad angolo:
- Saldatura a punti
- Saldatura a V
- Saldatura a filetto
- Saldatura a U
- Saldatura a scanalatura smussata
- Saldatura a scanalatura quadrata
- Saldatura di testa
- Saldatura a V svasata
- Saldatura ad angolo con flangia
- Saldatura di bordo
- Saldatura a scanalatura a J
Avrete forse notato che un giunto a T e un giunto ad angolo sono molto simili, ed è vero. Ciò che li distingue è la posizione della saldatura: nei giunti a T la saldatura è collocata al centro, in modo da creare effettivamente due angoli retti.
Giunto a sovrapposizione
Il giunto a sovrapposizione viene comunemente utilizzato per la saldatura di due pezzi di metallo di spessore diverso. Alcuni potrebbero obiettare che sarebbe più appropriato chiamare questo tipo di giunto "giunto a sovrapposizione", poiché il nome deriva dal modo in cui vengono saldati i due pezzi di metallo sovrapposti.
Quando i due pezzi di metallo vengono sovrapposti, si ottengono due sezioni da saldare che conferiscono maggiore resistenza al giunto. Si consiglia di saldare entrambi gli angoli per garantire la massima tenuta della saldatura.
Tra i metodi di saldatura per i giunti sovrapposti figurano:
- Saldatura a tappo
- Saldatura a fessura
- Saldatura a punti
- Saldatura a scanalatura a J
- Saldatura a scanalatura smussata
- Saldatura a svasatura-smussatura-scanalatura
Giunto di testa
Il nostro quinto e ultimo tipo di giunzione saldata è la giunzione di testa, forse il tipo di saldatura più comune, economico e semplice. Due pezzi di metallo vengono posizionati uno contro l'altro o affiancati e saldati nel punto in cui i bordi si incontrano. Lo stesso principio vale sia per i metalli piatti che per i tubi, purché i bordi da saldare siano allineati.
Alcuni potrebbero definire il giunto di testa come una «saldatura a scanalatura quadrata» e, oltre che per lamiere piane e tubi, potrebbero utilizzarlo per unire flange, valvole, raccordi e, in sostanza, qualsiasi elemento metallico parallelo.
Questo è il tipo di saldatura che la maggior parte dei principianti impara per prima, e può essere utilizzato per:
- Giunti a saldare di testa con scanalatura quadrata
- Giunti a saldare di testa con scanalatura a V
- Giunti a saldare di testa con scanalatura a U
- Giunti a saldare a scanalatura a J
- Giunti a saldatura di testa con scanalatura a V svasata
- Giunti a saldare di testa con scanalatura smussata
- Giunti a saldare di testa con smussatura e scanalatura
Giunti a filetto
Un termine che è ricorso più volte in questo articolo, ed è molto diffuso nel settore della saldatura, è "giunto a filetto". Si tratta semplicemente di un termine generico che comprende giunti ad angolo, a T e a sovrapposizione, e rappresenta la maggior parte di tutte le saldature. I giunti a filetto richiedono una preparazione minima, sono più adatti alla saldatura di tubi e comportano costi inferiori per il saldatore rispetto alla saldatura di testa. In sostanza, un giunto di testa utilizza materiale di apporto o materiale in eccesso tra i bordi da saldare, mentre i giunti a filetto utilizzano il materiale di apporto negli angoli per garantire una maggiore resistenza.
Nella seguente infografica potete dare un'occhiata a questi 5 giunti saldati per vedere come si presentano:
Questi sono i cinque principali tipi di giunti di saldatura di base che ogni principiante del settore dovrebbe conoscere; tuttavia, i saldatori professionisti devono avere familiarità con giunti di saldatura più avanzati, specifici e complessi. Questi giunti di saldatura avanzati variano a seconda del settore in cui opera il saldatore: ad esempio, l'industria automobilistica tende a utilizzare l'alluminio, mentre l'industria aerospaziale ricorre al processo TIG per i giunti in titanio ad alta resistenza.
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