La colorazione delle saldature è particolarmente importante per gli acciai inossidabili. Infatti, questa famiglia di acciai è dotata di una pellicola protettiva che difende il metallo dalla corrosione. Tuttavia, tale pellicola può subire alterazioni in determinate condizioni, specialmente durante la saldatura.
Da dove deriva la colorazione?
Gli acciai inossidabili si “passivizzano” naturalmente se l’ambiente è in grado di fornire ossigeno a sufficienza per rigenerare il film costituito da ossido di cromo. La passivazione contribuisce a proteggere l’acciaio dalla corrosione.
Quando questo strato protettivo di ossido di cromo viene danneggiato da un graffio, è in grado di rigenerarsi se le condizioni ambientali sono favorevoli; ciò significa che nella zona di saldatura era presente una quantità sufficiente di ossigeno per ricostituire lo strato. Tuttavia, la saldatura di tubi in acciaio inossidabile può compromettere questa capacità se le condizioni non vengono rispettate.
Durante il processo di saldatura, la temperatura aumenta e il metallo reagisce intensamente con l’ossigeno presente nell’aria. Questo è il motivo per cuinella saldaturaTIG si utilizzano gas di protezione, che eliminano l’ossigeno presente nell’aria. Dopo la saldatura, in prossimità del cordone di saldatura, il metallo può presentarsi ricoperto da ossidi colorati. Questi ossidi hanno effetti negativi, poiché costituiscono una fonte di corrosione.
Quali informazioni può fornire il colore di una saldatura?
Ogni colore corrisponde a una temperatura specifica e a una composizione specifica degli ossidi. A livello locale può verificarsi una diminuzione della percentuale di cromo, il che rende difficile la formazione del film protettivo e, di conseguenza, riduce la resistenza dell'acciaio inossidabile alla corrosione.
Un colore giallo paglierino indica una lieve carenza di protezione, accettabile per alcune applicazioni; tuttavia, il colore può anche assumere tonalità blu o nere. L'accettabilità del colore deve essere definita nelle specifiche del cliente e/o essere approvata dal cliente stesso.
Perché è così importante evitare la colorazione di una saldatura?
Dopo un'operazione di saldatura su un tubo, è piuttosto facile verificare la colorazione sulla superficie esterna del tubo. D'altra parte, a seconda dell'applicazione, è più difficile verificare la superficie interna del tubo in corrispondenza dello strato di radice.
Questo è il motivo per cui non bisogna mai sottovalutare l'importanza del gas di supporto. Se questa operazione non viene eseguita correttamente, possono verificarsi fenomeni di colorazione.
La corrosione è ancora più pericolosa quando gas o fluidi vengono trasportati in tubi in cui non è ammessa alcuna corrosione. È quanto accade in vari settori industriali in cui è richiesto un elevato livello di purezza, come la produzione di semiconduttori, l'industria alimentare e quella aeronautica.
Come si può evitare la colorazione di una saldatura?
1. La prefabbricazione è una questione importante
Per garantire un corretto controllo della saldatura, è necessario seguire alcune operazioni preliminari alla saldatura. Esempio: se nella vostra officina si saldano sia l'acciaio al carbonio che l'acciaio inossidabile, sarà necessario separare le due linee di produzione per evitare qualsiasi contaminazione da ferro.
In nessuna fase della lavorazione l'acciaio inossidabile deve entrare in contatto con l'acciaio al carbonio.
2. Una buona preparazione della superficie da saldare
La superficie dell'acciaio inossidabile dovrà essere decapata per eliminare eventuali ossidi o altre impurità presenti in superficie; successivamente dovrà essere pulita con un prodotto a secco. Una volta eseguite queste operazioni, toccare i pezzi solo indossando i guanti, per evitare di lasciare tracce di olio sulla superficie.
A seconda delle esigenze del cliente in merito alla colorazione della saldatura, il saldatore ha due possibilità per quanto riguarda la procedura di saldatura dell'acciaio inossidabile.
O dovranno evitare qualsiasi traccia di colorazione, oppure, se il cliente accetta una colorazione durante la saldatura, i pezzi dovranno essere “passivati”, ovvero trattati, per garantire una protezione perfetta dopo la saldatura.
3. Se si desidera evitare qualsiasi colorazione della saldatura:
Per cominciare, si utilizzerà un gas di supporto adeguato, generalmente argon con un indice di purezza superiore al 99,99%, al fine di eliminare tutto l’ossigeno in prossimità della radice del bagno di fusione. Questo gas deve essere il più secco possibile, per evitare che una minima quantità di umidità possa decomporsi in ossigeno e causare così una colorazione.
Questa prima opzione è ancora più importante se il materiale di base è molto costoso o se la geometria e le condizioni della superficie non consentono una saldatura di riparazione.
È inoltre possibile aggiungere un misuratore di ossigeno che indicherà la quantità di ossigeno presente nel gas di protezione. Se sul misuratore di ossigeno è impostato un livello prestabilito, è possibile saldare controllando al contempo la colorazione.
4. A volte una colorazione è tollerata:
D'altra parte, per alcune applicazioni, la colorazione di una saldatura può essere accettata se tale difetto viene successivamente corretto.
In questo caso sarà necessario decapare la superficie di saldatura con metodi meccanici o chimici e, successivamente, ripassivarla chimicamente mediante immersione o spruzzatura di acido nitrico, consentendo così il ripristino del film protettivo.
Tieni però presente che si tratta di un’operazione aggiuntiva che dovrai eseguire e che, a volte, i risultati non sono migliori rispetto alla prima opzione.
Conclusione:
Al fine di contenere la colorazione e i costi di manodopera (che rappresentano la voce di costo più elevata in un’operazione di saldatura), può essere interessante regolare ilgas di protezione (gas di pre-riempimento e gas di supporto) attraverso un controllo preciso dei parametri di protezione.
Se si desidera ottenere saldature di elevata purezza su tubi sottili per una produzione in serie, l'uso di una testa di saldatura chiusa consentirà di ottenere saldature prive di colorazione. Ciò è dovuto al gas di pre-riempimento e al gas di protezione presenti nella camera di saldatura che circonda il tubo.
Ancora una volta: la preparazione preliminare di una saldatura è di fondamentale importanza. Non esitate acontattarciper discutere del vostro progetto.
