Come saldare giunti verticali e orizzontali con saldatura elettrica: istruzioni passo passo

La saldatura elettrica è una tecnologia che unisce la struttura dei metalli mediante riscaldamento e fusione tramite arco elettrico. È ampiamente diffusa in vari settori dell'economia nazionale, incluso il settore privato.

In sostanza, con questo metodo è possibile saldare tra loro qualsiasi metallo, considerando la temperatura dell'arco elettrico (7000-8000 gradi). Ma prima di ricorrere a questa tecnologia, occorre studiare come saldare un cordone verticale con saldatura elettrica e comprendere la tecnica per ottenere un cordone orizzontale.

Cordoni di saldatura: definizioni generali

La tecnologia di saldatura dei metalli è strettamente legata al concetto di cordone di saldatura. Questo si forma durante il processo di solidificazione del metallo fuso mediante saldatura ad arco elettrico.

A seconda del punto di esecuzione della saldatura, il cordone può essere posizionato orizzontalmente o verticalmente. Inoltre, la disposizione spaziale del cordone può essere inferiore, laterale o superiore.

Tipi di cordoni di saldatura: 1 – orizzontale nel piano inferiore; 2 – orizzontale nel piano superiore (a soffitto); 3 – orizzontale nel piano laterale; 4 – verticale nel piano laterale

La posa dei cordoni di saldatura nel piano dell'orizzonte inferiore è considerata la più semplice e facile da eseguire. In queste condizioni, il metallo fuso è abbastanza facile da controllare.

Un semplice cordone di saldatura, posato nel piano orizzontale inferiore. Questo è il tipo di cordone più semplice che si incontra nella pratica della tecnologia di saldatura.

Le restanti opzioni di posizionamento dei cordoni nello spazio (laterale e superiore) sono considerate tecnicamente complesse da eseguire, richiedendo lo studio della tecnica di saldatura e l'acquisizione di esperienza adeguata.

Come saldare un cordone verticale?

La difficoltà di controllo della saldatura nella creazione di un cordone verticale è dovuta a un normale fenomeno fisico: la forza di gravità. Essa agisce sulla massa di metallo fuso che, allo stato liquido, tende a scorrere verso il basso.

In questo caso, l'azione del saldatore professionista consiste nell'impedire che la massa fusa si stacchi dal punto di saldatura. Per raggiungere questo risultato è utile un arco elettrico stabile, mantenuto alla distanza minima consentita tra l'estremità dell'elettrodo e il bagno di saldatura.

Tecnica dal basso verso l'alto

Il giunto verticale viene solitamente saldato muovendo l'elettrodo dal punto inferiore a quello superiore. Questo percorso garantisce un controllo più stabile e l'arco elettrico mantiene saldamente il bagno di fusione, prevenendo la fuoriuscita. È proprio con il passaggio dal basso verso l'alto che si riesce a formare un cordone verticale di massima qualità.

Tecnica di formazione del cordone verticale dal basso verso l'alto. Per ottenere la larghezza e la profondità di penetrazione desiderate, i professionisti utilizzano diverse varianti di «disegno» con l'elettrodo.

Naturalmente, prima di iniziare la saldatura del cordone verticale, è necessario preparare i bordi del giunto e trattarli secondo i requisiti tecnici. L'apparecchiatura di saldatura va regolata in base alle condizioni (impostare la corrente, scegliere l'elettrodo).

Inizialmente, lungo la linea del giunto vengono eseguiti alcuni punti di "tack welding" – saldatura con cordone corto (1 – 2 cm). Lo scopo di queste operazioni – evitare durante il riscaldamento lo spostamento delle parti da saldare a causa della deformazione termica.

Esempio di cordone verticale ottenuto dopo la saldatura di due piastre metalliche da un saldatore qualificato. È stata utilizzata la tecnica di movimento dell'elettrodo dal basso verso l'alto.

Quando si esegue la saldatura di un giunto in verticale, l'angolo di inclinazione dell'elettrodo rispetto al piano su cui verrà depositato il cordone viene mantenuto tra 45 e 90 gradi.

Le istruzioni del saldatore prevedono le seguenti operazioni:

1. Con il contatto dell'elettrodo sul metallo si accende l'arco.
2. Si eseguono dei punti di saldatura in 3-4 punti lungo la linea del giunto, dalla sua metà verso i bordi.
3. La saldatura inizia nel punto più basso della linea di giunto.
4. Il movimento dell'elettrodo è diretto verso l'alto, il bagno di saldatura viene mantenuto nella zona di lavoro.

L'elettrodo deve essere avanzato a velocità moderata. Il criterio principale di velocità – la formazione della quantità ottimale di fusione del bagno di saldatura.

Contemporaneamente al movimento verticale dell'elettrodo, sono ammessi movimenti trasversali a zigzag «a mezzaluna», «a spina di pesce» o altri «disegni». Tuttavia, la tecnica del movimento trasversale sembra essere appropriata solo per metalli con spessore della parete superiore a 4 mm.

Si consiglia di saldare il metallo con un cordone verticale in una sola passata senza interruzione. Per i saldatori principianti questo può sembrare difficile, tuttavia l'esperienza si acquisisce rapidamente.

Tecnica dall'alto verso il basso

I saldatori esperti riescono facilmente a depositare un cordone verticale con movimento dell'elettrodo dall'alto verso il basso. Qual è il trucco per eseguire questa operazione?

Tutto semplice: accendendo l'arco elettrico, l'elettrodo viene posizionato rispetto al piano di lavoro con un angolo di 90 gradi. Non appena il metallo nel punto di formazione dell'arco inizia a fondere, l'angolo di inclinazione dell'elettrodo viene modificato a 15-20 gradi, abbassando leggermente il portaelettrodo.

Tecnica di produzione del cordone verticale con movimento dell'elettrodo dall'alto verso il basso. In questa variante si utilizzano forme leggermente diverse di «disegno» trasversale dell'elettrodo.

La guida dell'elettrodo lungo la linea di giunto di metalli a parete spessa viene eseguita anche con zigzag trasversali di forma «a dente di sega» o «rettangolare». Alcuni saldatori utilizzano la tecnica di distribuzione «ondulata» del fuso.

Nel frattempo, il metodo di formazione del cordone verticale dall'alto verso il basso comporta maggiori difficoltà per il saldatore. Tuttavia, secondo molti esperti, la saldatura in questo modo offre risultati migliori in termini di qualità.

Tecnologia di saldatura del cordone orizzontale

La specificità della saldatura del cordone orizzontale è praticamente la stessa di quella verticale. Le sfumature tecniche sono ancora una volta la manipolazione degli angoli di inclinazione dell'elettrodo.

La direzione del movimento durante la saldatura dei pezzi al giunto può essere scelta dal punto più a sinistra a quello più a destra o viceversa. La scelta specifica della direzione è determinata dal saldatore in base al proprio comfort personale.

Tecnica standard di formazione del giunto orizzontale e le forme praticate di «disegno» trasversale, utilizzate per ottenere i valori desiderati di larghezza e profondità del giunto.

Ma come saldare correttamente un giunto orizzontale con saldatura elettrica, per evitare che il fuso fuoriesca dalla scanalatura a causa della forza di gravità agente?

Qui il saldatore deve scegliere una posizione dell'elettrodo tale che la forza di combustione dell'arco elettrico sia equivalente alla forza di gravità delle gocce di metallo. Potrebbe essere necessario regolare l'intensità di corrente e determinare empiricamente la velocità ottimale di spostamento dell'elettrodo.

Di solito la saldatura del giunto orizzontale viene eseguita in modo continuo fino al completamento. Tuttavia, se non si riesce a tenere sotto controllo il fuso (bagno di saldatura), si può provare a modificare la tecnica: passare a un movimento con spegnimento periodico dell'arco.

Tutte queste sottigliezze si acquisiscono con l'esperienza nei lavori di saldatura. Pertanto, non bisogna scoraggiarsi se ai primi tentativi non si ottiene nulla.

Esempio pratico di giunti saldati orizzontali realizzati su lamine metalliche montate verticalmente. La variante superiore è stata eseguita da sinistra a destra, quella inferiore da destra a sinistra.

La formazione del giunto orizzontale con la larghezza e la profondità di penetrazione desiderate si ottiene generalmente mediante un attento movimento trasversale dell'estremità incandescente dell'elettrodo dal bordo di un pezzo da unire al bordo dell'altro.

Per la saldatura di metalli con spessore fino a 4 mm si utilizzano diverse varianti di «disegno» del movimento trasversale dell'elettrodo. Non esistono raccomandazioni specifiche al riguardo. L'importante è ottenere la larghezza del giunto e la profondità di penetrazione richieste.

Arco elettrico: controllo della lunghezza ottimale

La distanza tra l'estremità calda dell'elettrodo e la superficie del metallo, sufficiente a generare una scarica elettrica, è chiamata lunghezza d'arco. Uno dei fondamenti principali delle istruzioni per il saldatore è il controllo della lunghezza ottimale dell'arco.

Teoricamente, in modalità di saldatura si possono ottenere tre intervalli d'arco:

• corto (1-1,5 mm);
• lungo (3,5-6 mm);
• normale (2-3 mm).

Per il regime di combustione ad arco corto, è caratteristico un riscaldamento insufficiente del metallo in larghezza. Ai bordi del giunto, in tali casi, si nota il cosiddetto «sottosquadro» – un piccolo incavo. La presenza di tale difetto indica una bassa qualità del giunto saldato.

La lunghezza dell'arco elettrico ha un'importanza particolare per la tecnica di saldatura. È proprio grazie a questo parametro che si determina una struttura corretta o errata del giunto saldato.

Il regime di saldatura ad arco lungo è generalmente accompagnato da spegnimenti periodici. Qui si osserva uno scarso riscaldamento del metallo in profondità. Non si può parlare di buona qualità del giunto.

Pertanto, l'unica opzione a cui un saldatore principiante dovrebbe fare riferimento è la lunghezza normale dell'arco, che non deve superare Ld = 0,5-1,1 * De (Ld – lunghezza dell'arco; De – diametro dell'elettrodo).

Gestione della posizione dell'elettrodo

Il processo di saldatura può essere eseguito con l'elettrodo in posizione ad angolo in avanti, ad angolo indietro o ad angolo retto. Utilizzando una di queste tre tecniche, il saldatore è in grado di creare saldature in diverse condizioni di lavoro.

Varianti delle posizioni angolari dell'elettrodo per i lavori di saldatura. Le frecce blu indicano la direzione di movimento dell'elettrodo.

Il metodo 'ad angolo in avanti' viene tradizionalmente utilizzato per unire elementi con giunture orizzontali e verticali in condizioni di posizionamento superiore dei pezzi nello spazio (saldatura a soffitto). Questa stessa tecnica viene utilizzata con successo per saldare giunti di tubi non rotanti o nella costruzione di una stufa da bombola di gas.

Tenendo l'elettrodo rigorosamente ad angolo retto (90º), il saldatore garantisce l'esecuzione dei lavori in luoghi difficili da raggiungere. Infine, la tecnica dell'«angolo indietro» consente di eseguire lavori di saldatura di qualità sui giunti angolari.

Impostando l'elettrodo «ad angolo in avanti», di solito si lavora con metalli a parete sottile. In questa posizione dell'elettrodo si ottiene una saldatura larga e poco profonda. Su metalli a parete spessa, invece, si cerca di applicare la tecnica dell'«angolo indietro», garantendo un riscaldamento del metallo a profondità sufficiente.

Parametri di corrente e movimento dell'elettrodo

Il valore dell'intensità di corrente e la velocità di movimento dell'elettrodo sono fattori significativi che influenzano la qualità della saldatura. La saldatura con correnti elevate comporta il riscaldamento del metallo a grande profondità, consentendo di aumentare la velocità di movimento dell'elettrodo. A condizione di un rapporto ottimale tra corrente e velocità di movimento dell'elettrodo, si ottiene una saldatura uniforme e di qualità.

Tabella di corrispondenza di corrente, elettrodo, spessore del metallo

Spostando l'elettrodo a una certa velocità, è necessario tenere conto dell'entità della potenza dell'arco. Un avanzamento eccessivamente rapido dell'elettrodo con bassa potenza non sarà in grado di garantire una temperatura di riscaldamento sufficiente.

Di conseguenza, non si riuscirà a saldare il metallo alla profondità desiderata. La saldatura si «depositerà» semplicemente sulla superficie, «afferrando» appena i bordi dei lembi.

Metallo bruciato in un punto di avanzamento dell'elettrodo inammissibilmente lento. Difetto frequente nella saldatura di metalli a parete sottile con arco di potenza elevata.

Al contrario, in condizioni di avanzamento eccessivamente lento dell'elettrodo, si crea un'atmosfera di surriscaldamento che rischia di deformare il metallo sulla linea di saldatura. Se gli elementi metallici hanno una struttura sottile, l'arco potente brucerà semplicemente il metallo.

È possibile esercitarsi con successo nel campo del saldatore principiante e affinare le abilità nell'esecuzione di cordoni di saldatura durante la fabbricazione di una stufa a olio esausto, la cui base del corpo è un tubo metallico. Si consiglia di consultare informazioni utili.

Istruzioni per il saldatore principiante

I lavori di saldatura possono essere eseguiti solo con l'uso di un'adeguata attrezzatura protettiva.

Il kit standard include:

1. Giacca, pantaloni, guanti, calzature in materiali incombustibili, resistenti e robusti.
2. Un copricapo che copra completamente la parte posteriore della testa.
3. Una speciale maschera protettiva per viso e occhi.

Per eseguire la saldatura, è necessario utilizzare un'apparecchiatura funzionante, la cui parte elettrica sia racchiusa in un involucro sicuro. I cavi elettrici dell'apparecchiatura devono avere un isolamento integro e corrispondere alle caratteristiche elettriche del dispositivo.

Il posto del saldatore deve essere dotato di un banco di lavoro, fonti di luce, una barra di terra, dispositivi di protezione contro le scosse elettriche e mezzi antincendio.

E ancora, prima di iniziare i lavori, è necessario studiare scrupolosamente le regole della saldatura elettrica, esaminare e apprendere i metodi e le varianti per l'esecuzione dei giunti.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Le proponiamo di guardare un video pratico di saldatura: come vengono saldati i cordoni orizzontali e verticali:

Non è obbligatorio possedere la qualifica di saldatore professionista, ma è auspicabile padroneggiare la tecnica di saldatura. Grazie alle competenze acquisite, una persona ha maggiori possibilità di realizzare vari progetti domestici.

Se lo si desidera, è sempre possibile studiare la tecnologia, e l'esperienza pratica aiuterà a padroneggiare la tecnica di esecuzione dei lavori a un alto livello.

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