Processo ad arco sommerso

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Esistono diversi processi di saldatura ad arco: saldatura semi-automatica MIG o MAG (GMAW - Gas Metal Arc Welding), saldatura TIG (GTAW - Gas Tungsten Arc Welding), saldatura ad arco plasma (PAW - Plasma Arc Welding), ad arco sommerso (SAW - Submerged Arc Welding), con elettrodo rivestito (SMAW - Shielded Metal Arc Welding), ecc.

L’impiego dei processi di saldatura ad arco avviene nelle industrie di varie dimensioni, dalle più grandi alle più piccole, l’uso di tale tecnologia è molto diversificato.

Per quanto riguarda l'arco sommerso, le caratteristiche del metallo d'apporto, del flusso, delle apparecchiature SAW e in particolare dei generatori (postazioni di saldatura) possono variare in base alla gamma di spessore scelta e alle diverse esigenze (tassi di deposizione, tipo di giunto, penetrazione, compattezza desiderata). L'arco sommerso è un processo di saldatura esclusivamente automatico.

schema del processo di saldatura ad arco sommerso

Cos'è la saldatura ad arco sommerso?

Il processo ad arco sommerso permette la saldatura di pezzi di grandi dimensioni garantendo buone proprietà meccaniche. Il flusso (che si presenta sotto forma di polvere) permette di proteggere il bagno di fusione dall'aria dell'ambiente e di apportare elementi di aggiunta. Negli impianti non vi è inoltre alcun ricorso a gas di protezione durante l’operazione.

Dal momento in cui viene sfruttato il flusso solido depositato, l'arco sommerso è limitato alla saldatura in orizzontale, soprattutto con acciaio di elevati spessori.

Viene proposto di seguito uno schema del processo di saldatura ad arco sommerso:

La macchina per la saldatura ad arco sommerso

Una macchina per saldatura ad arco sommerso è composta dalle seguenti unità:

generatore di corrente
alimentatore del filo montato su un carrello che si muove lungo la linea di saldatura
tramoggia contenente il flusso, che lo deposita davanti al filo
eventuale dispositivo di recupero dello strato di flusso non fuso (esso opera dietro alla testa saldante)

Qual è l'utilizzo delle applicazioni di saldatura ad arco sommerso?

A seconda dell'utilizzo che viene fatto del sistema ad arco, la scelta del tipo di corrente non è unica ma cambia.
Se si sceglie di privilegiare la penetrazione, sarà necessario usare una corrente continua con elettrodo positivo.
Se si cerca di ottenere un migliore tasso di deposizione, sarà necessario usare una corrente continua con elettrodo negativo.
La corrente alternata può permettere di ottenere un buon compromesso, con i fili elettrodi che forniscono una buona penetrazione e un buon tasso di deposizione.

I difetti di questo processo

Trattandosi di un procedimento automatico, la saldatura ad arco sommerso, è in grado di produrre ottimi risultati, spesso migliori rispetto alle saldature effettuate manualmente. Ciò nonostante, anche questo tipo di saldatura può presentare dei difetti, in particolar modo per l'elevata richiesta di apporto termico richiesta dalla tecnologia stessa.

Considerando la presenza di uno strato di flusso e la necessaria rimozione della crosta di scoria sovrapposta alle passate di saldatura, è possibile che siano presenti inclusioni di scoria.

Altri difetti possibili che si possono riscontrare sono le porosità, causate spesso dall'inquinamento del bagno di saldatura contenente materiali estranei o all'umidità del flusso. Si possono trovare inoltre mancanze di fusione causate dall’instabilità dell'arco per svariate ragioni o anche per una bassa presenza di apporto termico.

Inoltre non è così difficile riscontrare cricche a caldo, dovute ad un bagno fuso avente una profondità eccessiva rispetto alla larghezza. In questo procedimento si possono trovare anche cricche a freddo, in questa circostanza causate da un’inadeguata deumidificazione del flusso che si somma a parametri di saldatura non appropriati.