Saldatura elettrica per principianti: sfumature dei lavori di saldatura e analisi degli errori principali

Un appartamento, e ancor più una casa privata, necessita di regolari lavori di manutenzione e riparazione. L'artigiano di casa deve essere un tuttofare, in grado di svolgere molteplici compiti. Per questo motivo, gli artigiani desiderano apprendere quante più tecnologie possibile.

Una delle competenze più richieste è la capacità di eseguire lavori di saldatura. La pratica dimostra che la saldatura elettrica è la più adatta per i principianti – la tecnologia è semplice e accessibile a chiunque voglia imparare a usarla. Prima di iniziare ad apprendere il metodo, è necessario familiarizzare con gli aspetti teorici della questione, è d'accordo?

Tutte le informazioni necessarie sono dettagliatamente esposte nel nostro articolo. Abbiamo descritto il principio di funzionamento della saldatura elettrica e indicato quale apparecchio è meglio scegliere per i lavori domestici. Inoltre, nell'articolo viene presentata la tecnologia passo-passo per la saldatura dei pezzi, i metodi di esecuzione delle saldature, nonché i probabili difetti dei giunti.

Cos'è la saldatura elettrica?

La saldatura elettrica è uno dei metodi di saldatura in cui si utilizza un arco elettrico per riscaldare e successivamente fondere i metalli. La temperatura di quest'ultimo raggiunge i 7000°C, superando di gran lunga la temperatura di fusione della maggior parte dei metalli.

Il processo di saldatura elettrica si svolge come segue. Per formare e mantenere in funzione l'arco elettrico, viene fornita corrente dall'apparecchio di saldatura all'elettrodo.

Durante il processo di saldatura, il metallo base e l'anima metallica dell'elettrodo si fondono e si mescolano, formando un cordone di saldatura resistente e continuo (+)

Quando l'asta dell'elettrodo tocca la superficie da saldare, passa la corrente di saldatura. Sotto l'effetto di questa e dell'arco elettrico, l'elettrodo e i bordi metallici degli elementi da saldare iniziano a fondersi. Dal materiale fuso si forma, come dicono i saldatori, un bagno di saldatura, in cui l'elettrodo fuso si mescola con il metallo base.

Sulla superficie del bagno affiora la scoria fusa, che forma una pellicola protettiva. Dopo lo spegnimento dell'arco, il metallo si raffredda gradualmente, formando un cordone di saldatura coperto di scoria. Dopo il completo raffreddamento del materiale, essa viene rimossa.

Per la saldatura si possono utilizzare elettrodi non fondenti e fondenti. Nel primo caso, per formare il cordone di saldatura, viene introdotto nel bagno di fusione un filo d'apporto, mentre nel secondo caso non è necessario. Per creare e mantenere in funzione l'arco elettrico viene utilizzata un'apparecchiatura speciale.

Le competenze nel campo della saldatura domestica sono necessarie per eseguire un'ampia gamma di lavori:

Cosa occorre per la saldatura in casa?

Per eseguire i lavori sarà necessario, prima di tutto, un saldatore. Ne esistono diverse varianti.

Decidiamo a quale dare la preferenza.

• Generatore di saldatura. La caratteristica distintiva è la capacità di produrre energia elettrica e utilizzarla per creare l'arco. Sarà utile dove non è presente una fonte di corrente. Ha dimensioni imponenti, quindi non è molto comodo da usare.
• Trasformatore di saldatura. L'apparecchio converte la tensione alternata proveniente dalla rete in tensione alternata di diversa frequenza, necessaria per la saldatura. Le macchine sono semplici da utilizzare, ma hanno dimensioni significative e reagiscono negativamente a eventuali sbalzi di tensione di rete.
• Raddrizzatore di saldatura. Dispositivo che converte la tensione di rete in corrente continua, necessaria per formare l'arco elettrico. Si contraddistinguono per compattezza ed elevata efficienza operativa.

Per l'uso domestico è preferibile un raddrizzatore di tipo inverter. Di solito vengono chiamati semplicemente inverter. L'attrezzatura ha dimensioni molto compatte. Durante il lavoro viene appesa alla spalla. Il principio di funzionamento del dispositivo è abbastanza semplice.

Esso converte la corrente ad alta frequenza in corrente continua. Lavorare con questo tipo di corrente garantisce un cordone di saldatura della massima qualità.

Il generatore di saldatura può funzionare in assenza di rete. Produce corrente autonomamente. Il sistema è molto ingombrante e lavorarci è piuttosto complicato.

Gli inverter sono economici, funzionano con la rete domestica. Inoltre, sono i migliori per un principiante. Sono estremamente semplici da utilizzare e garantiscono un arco stabile.

Tra gli svantaggi degli inverter si possono annoverare un costo più elevato rispetto ad altri apparecchi, la sensibilità all'ingresso di polvere, umidità e sbalzi di tensione. Nella scelta di un inverter per saldatura domestica, si presta attenzione all'intervallo dei valori della corrente di saldatura. Il valore minimo è di 160-200 A.

Le funzioni aggiuntive dell'apparecchiatura possono facilitare il lavoro per un principiante.

Tra questi piacevoli «bonus» vale la pena notare:

1. Hot Start – che significa aumento della corrente iniziale fornita al momento dell'accensione dell'arco di saldatura. Grazie a ciò, attivare l'arco è molto più facile.
2. Anti-Stick – riduce automaticamente la corrente di saldatura se l'elettrodo si attacca. Questo ne facilita il distacco.
3. Arc Force – aumenta la corrente di saldatura se l'elettrodo viene avvicinato al pezzo troppo rapidamente. In questo caso non si verifica l'incollaggio.

Oltre alla saldatrice di qualsiasi tipo, saranno necessari gli elettrodi. È meglio scegliere la loro marca secondo una tabella speciale che indica il tipo di materiale da saldare.

Sarà necessaria anche una maschera da saldatura. La migliore è quella che si indossa sulla testa. I modelli che devono essere tenuti in mano sono estremamente scomodi.

Bisogna lavorare con la saldatura solo indossando un abbigliamento protettivo. Una maschera speciale proteggerà gli occhi dai raggi UV e dagli schizzi, una tuta spessa e guanti di tela preverranno le ustioni.

Nella maschera può esserci un semplice vetro oscurato o il cosiddetto «camaleonte». Quest'ultima opzione è preferibile perché quando appare l'arco il vetro si oscura automaticamente.

È necessario lavorare solo con indumenti speciali che proteggano da schizzi e raggi UV. Possono essere una tuta spessa in cotone, stivali o scarponi alti, guanti di tela o gommati.

Tecnologia della saldatura elettrica

Imparare a saldare correttamente i pezzi con la saldatura elettrica è meglio sotto la guida di saldatori esperti. Se per qualche motivo non è possibile, si può provare da soli. Per iniziare, è necessario organizzare adeguatamente il posto di lavoro. Questo è molto importante, poiché la saldatura è un processo ad alta temperatura e quindi a rischio di incendio.

Per lavorare è necessario scegliere un banco da lavoro o qualsiasi altra base realizzata in materiale non infiammabile. I tavoli di legno e prodotti simili sono rigorosamente vietati. È desiderabile che vicino al luogo in cui verrà eseguita la saldatura non ci siano oggetti facilmente infiammabili.

Accanto a sé, metta obbligatoriamente un secchio d'acqua per eliminare eventuali focolai di incendio. Inoltre, è necessario individuare un luogo sicuro dove riporre i residui degli elettrodi usati. Anche il più piccolo di essi può provocare un incendio.

In vendita si possono trovare elettrodi per saldatura di diversi diametri. La dimensione dell'asta adatta viene scelta in base allo spessore del metallo da saldare.

Per le prime saldature autonome è necessario preparare un pezzo di metallo di scarto e scegliere gli elettrodi adatti. Gli esperti raccomandano in questi casi di utilizzare aste da 3 mm. Il diametro minore viene utilizzato per saldare lamiere sottili, sulle quali non è comodo imparare. Gli elettrodi di diametro maggiore richiedono un'elevata potenza dell'apparecchiatura.

Si inizia pulendo la zona di metallo su cui verrà realizzata la saldatura. Non devono esserci ruggine né altri tipi di sporco.

Dopo aver preparato il pezzo, si prende l'elettrodo e lo si inserisce nel morsetto della saldatrice. Poi si prende il morsetto di 'messa a terra' e lo si fissa saldamente sul pezzo. Si controlla di nuovo il cavo. Deve essere infilato nel supporto e ben isolato.

Ora è necessario selezionare la potenza operativa della corrente per la saldatrice. Viene scelta in base al diametro dell'elettrodo. La potenza selezionata viene impostata sul pannello dell'attrezzatura di saldatura.

Il passo successivo è l'accensione dell'arco. Per farlo, l'elettrodo deve essere avvicinato al pezzo con un angolo di circa 60° e fatto scorrere molto lentamente sulla base. Dovrebbero apparire delle scintille. Non appena ciò accade, si tocca leggermente l'elettrodo sul pezzo e lo si solleva immediatamente a un'altezza non superiore a 5 mm.

L'inverter di saldatura è pronto per l'uso. Ad esso sono collegati due cavi: uno con il morsetto per l'elettrodo, l'altro con il morsetto di messa a terra.

In questo momento si accende l'arco, che deve essere mantenuto per tutta la durata del lavoro. La sua lunghezza deve essere di 3-5 mm. Questa è la distanza tra l'estremità dell'elettrodo e il pezzo.

Mantenendo l'arco in funzione, è necessario ricordare che durante il lavoro l'elettrodo si consuma e diventa più corto. Se l'elettrodo si avvicina eccessivamente al pezzo, potrebbe verificarsi l'incollaggio. In questo caso, è necessario inclinarlo leggermente di lato. L'arco potrebbe non accendersi al primo tentativo. Forse la corrente non è sufficiente, quindi è necessario aumentarla.

Dopo che il saldatore principiante ha imparato ad accendere l'arco e a mantenerlo in funzione, può iniziare a depositare un cordone. È l'operazione più semplice di tutte. Si accende l'arco e si inizia a spostare l'elettrodo molto lentamente e con cura lungo la futura saldatura.

Nel frattempo si eseguono movimenti oscillatori che ricordano una mezzaluna con una piccola ampiezza. È come se si 'rastrellasse' il metallo fuso verso il centro dell'arco. In questo modo si dovrebbe ottenere una saldatura uniforme, simile a un cordone. Su di essa saranno presenti piccole ondulazioni di metallo. Dopo che la saldatura si è raffreddata, è necessario rimuovere le scorie.

Metodi di saldatura ad arco – tecniche di saldatura

Per ottenere una saldatura di qualità, è necessario imparare a mantenere e poi a spostare l'arco. La lunghezza dell'arco elettrico influisce particolarmente sulla qualità. Se è superiore a 5 mm, è considerata lunga.

In questo caso si verificano nitrurazione e ossidazione del metallo fuso. Si spruzza a gocce, la saldatura risulta porosa e non sufficientemente resistente. Con un arco troppo corto può verificarsi una mancata penetrazione.

L'asta dell'elettrodo può muoversi lungo diverse traiettorie. Con l'esperienza, ogni saldatore sceglie la propria opzione, o più spesso una combinazione di più movimenti.

Per eseguire la saldatura si utilizzano diverse metodiche. Esamineremo in dettaglio le principali.

Opzione #1: giunti di testa in posizione piana

Il metodo più comune e semplice per unire i pezzi. Per spessori del metallo fino a 0,8 cm si utilizza la saldatura su due lati. Per giunti di metallo più sottile di 0,4 cm si esegue solo la saldatura su un lato.

Per il lavoro si scelgono elettrodi il cui diametro è uguale allo spessore del metallo. Se questo supera 8 mm, la saldatura viene eseguita con smussatura dei bordi. L'angolo di smussatura è di circa 30°.

La saldatura viene eseguita in più passate. È consigliabile utilizzare supporti rimovibili in acciaio o rame per evitare bruciature. La prima passata viene eseguita con un elettrodo di piccolo diametro, non superiore a 4 mm.

Durante l'esecuzione del primo cordone, sono molto importanti la sua precisione e profondità di penetrazione. Dopo la deposizione, non deve esserci metallo fuso oltre i bordi.

Per la seconda e tutte le passate successive si utilizzano aste di elettrodo di diametro maggiore. Vengono scelte per riempire correttamente la cavità formatasi tra i bordi.

L'elettrodo viene mosso lentamente lungo il cordone, eseguendo movimenti oscillatori, come dondolando l'elettrodo da un lato all'altro, per riempire completamente i vuoti con metallo fuso.

Opzione #2: giunti angolari in posizione piana

I saldatori esperti affermano che si possono ottenere buoni risultati saldando gli angoli «a barchetta». Ciò significa che i pezzi da unire vengono posizionati con un angolo di 45° o altro.

In questo modo si garantisce una fusione di altissima qualità delle pareti del pezzo, mentre il rischio di sottosquadra e di mancata penetrazione viene ridotto. Questo metodo di saldatura consente di depositare cordoni di grande sezione in una singola passata.

I tecnici ricordano che, saldando un giunto angolare di tipo a T, l'arco elettrico deve essere acceso solo sul piano orizzontale (+).

Si distinguono due tipi di saldatura «a barchetta» – simmetrica e asimmetrica:

1. L'inclinazione dei pezzi è di 45°. La probabilità di sbavature o sottosquadra di una delle pareti è minima. La saldatura a polarità inversa e diretta viene eseguita con valori di corrente massimi. Quando si esegue la saldatura a polarità inversa, la lunghezza dell'arco elettrico deve essere minima.
2. Inclinazione dei pezzi con un angolo di 60° o 30° – «barchetta» asimmetrica. Questa opzione è molto comoda quando si lavora in luoghi difficili da raggiungere, poiché l'ampiezza del movimento dell'elettrodo è ridotta. Il saldatore dirige l'arco proprio nella radice del cordone, assicurandosi che non esca dai limiti del futuro cordone. Inoltre, non è consentito depositare una quantità eccessiva di metallo in una singola passata.

I giunti angolari possono essere di tipo a T, pertanto è necessario imparare a saldare correttamente il metallo con saldatura elettrica in più passate, senza errori.

L'uso di una singola passata è possibile solo quando si saldano strutture semplici con lati che formano un angolo di 45° nel cordone d'angolo. In questo caso, il diametro dell'elettrodo non può superare lo spessore del metallo di oltre 0,15-0,3 cm.

La saldatura a T multipassata standard viene eseguita nel modo seguente. Per la prima passata si utilizza un elettrodo di diametro maggiore rispetto a quelli scelti per le passate successive. Ad esempio, si utilizza un elettrodo le cui dimensioni variano da 0,4 a 0,6 cm.

Alcuni cordoni di saldatura vengono eseguiti in più passate. In questo caso, la dimensione dell'elettrodo per la prima passata e per tutte le successive è diversa.

La saldatura viene eseguita in modo fluido, senza movimenti oscillatori trasversali. Durante le passate successive, questi movimenti vengono invece eseguiti. È importante che l'ampiezza delle oscillazioni rientri nei limiti della larghezza consentita del cordone.

Un altro aspetto importante. Quando si esegue la saldatura a T di un giunto angolare, l'arco elettrico deve essere sempre acceso sul piatto posizionato orizzontalmente.

Quando si esegue da soli la saldatura elettrica di angoli, si può utilizzare il tipo di giunto a sovrapposizione. In questo caso, i pezzi da saldare vengono posizionati uno sull'altro con sovrapposizione. L'arco, nella saldatura a polarità diretta, deve essere corto; in quella a polarità inversa, deve essere il più corto possibile. Si dirige l'arco esattamente nella radice del giunto.

Durante il processo di saldatura, è necessario eseguire con l'elettrodo piccoli movimenti alternati di piccola ampiezza. In questo modo si riuscirà a riscaldare uniformemente tutta l'area di giunzione. In questo caso, il bagno di saldatura si riempirà uniformemente e la saldatura risulterà convessa e a pieno spessore.

Opzione #3: saldature verticali

I giunti diretti verticalmente vengono eseguiti solo con arco corto. La corrente di lavoro deve essere inferiore del 10%-20% rispetto a quella utilizzata nella saldatura di pezzi in posizione piana. Questi requisiti sono facilmente spiegabili.

Una corrente più bassa fa sì che il metallo fuso non coli dal bagno di saldatura. Un arco di dimensioni ridotte è più comodo da gestire.

La saldatura dei giunti verticali ha le sue particolarità. Si spiega perché in questa posizione il metallo fuso può colare lungo il giunto. Pertanto, devono essere scelti correttamente la corrente di saldatura e l'angolo di inclinazione dell'elettrodo.

I saldatori esperti preferiscono saldare i giunti verticali dal basso verso l'alto. L'arco viene innescato nel punto più basso del futuro giunto. Successivamente, si prepara una piccola piattaforma orizzontale le cui dimensioni corrispondono alla sezione del futuro giunto.

Quindi si sposta lentamente il bastone dell'elettrodo verso l'alto. Durante l'operazione, si eseguono necessariamente movimenti trasversali alla giunzione.

Essi possono essere a forma di albero di Natale, angolo o mezzaluna. L'ultima variante è la più semplice da eseguire. Inoltre, è importante mantenere la corretta posizione dell'elettrodo. Teoricamente la penetrazione è migliore se il bastone è posizionato perpendicolarmente al giunto, cioè orizzontalmente.

I giunti saldati di testa sono caratterizzati secondo i seguenti criteri:

La pratica mostra che in questa posizione del bastone dell'elettrodo, il metallo fuso cola lungo il giunto. Per evitare ciò, l'angolo di inclinazione del bastone viene scelto tra 45° e 50°. Questa è l'opzione ottimale per la saldatura verticale. Per saldare pezzi dal basso verso l'alto, si scelgono elettrodi il cui diametro non supera 0,4 cm.

Opzione #4: giunti di tubazioni

In ambito domestico, spesso ci si deve ricordare come saldare un tubo metallico con saldatura elettrica. Sul lato del pezzo si esegue solitamente un giunto verticale, mentre lungo la circonferenza uno orizzontale. I tubi d'acciaio vengono saldati di testa. Tutti i bordi devono essere ben saldati.

Affinché le incrostazioni all'interno del tubo siano minime, l'elettrodo viene avvicinato al pezzo con un angolo non superiore a 45°. La larghezza della saldatura deve essere di 0,6-0,8 cm, l'altezza di 0,2-0,3 cm.

La saldatura dei tubi viene eseguita con diverse cuciture e in diverse zone. A seconda dello spessore della parete del pezzo e della sua posizione, si scelgono il diametro dell'elettrodo e il tipo di saldatura.

Prima di iniziare i lavori di saldatura, i pezzi da unire vengono puliti accuratamente. Si ispezionano le estremità del tubo. Se sono deformate, vengono raddrizzate o tagliate con un tagliatubi. Quindi si puliscono fino a lucentezza metallica i bordi dei pezzi sia internamente che esternamente per una distanza di almeno 1 cm dal bordo. Poi si procede alla saldatura.

Il giunto viene saldato senza interruzione fino a quando non è completamente saldato. Per giunti di tubi non rotanti con pareti di spessore fino a 0,6 mm, si eseguono due passate di saldatura; per pezzi con pareti di spessore da 0,6 a 1,2 cm, tre passate; per pezzi con pareti di spessore superiore a 1,9 cm, quattro passate.

Ogni saldatura successiva viene applicata solo dopo che la scoria è stata rimossa dalla precedente.

La qualità della prima saldatura è la più importante. Durante la sua esecuzione, tutti gli smussi e i bordi devono fondersi completamente. Non devono esserci crepe, neppure le più piccole. Se ci sono, vengono fuse o asportate. Successivamente, la parte viene risaldata. Analogamente si esegue la saldatura dei tubi rotanti.

Possibili difetti dei giunti saldati e delle saldature

La saldatura elettrica è un processo complesso e non sempre tutto procede senza intoppi.

A causa di errori nel lavoro, le saldature e i giunti possono presentare vari difetti, tra cui:

• Crateri. Piccoli avvallamenti nel cordone di saldatura. Possono apparire a causa dell'interruzione dell'arco o di un errore nell'esecuzione del tratto finale della saldatura.
• Porosità. Il cordone di saldatura diventa poroso a causa della contaminazione dei bordi dei pezzi con ruggine, olio, ecc. Inoltre, la porosità può comparire in caso di raffreddamento troppo rapido della saldatura, di velocità di saldatura elevata e di utilizzo di elettrodi non essiccati.
• Sottosquadri. Appaiono come piccoli avvallamenti su entrambi i lati del cordone di saldatura. Si verificano quando gli elettrodi vengono spostati verso la parete verticale durante la saldatura di giunti angolari. Inoltre, i sottosquadri si formano quando si lavora con un arco lungo o se i valori della corrente di saldatura sono troppo elevati.
• Inclusioni di scoria. All'interno del cordone di saldatura si trovano frammenti di scoria. Ciò può accadere in caso di contaminazione dei bordi, di velocità di saldatura elevata o se la corrente di saldatura è troppo bassa.

Questi sono i difetti più comuni delle saldature, ma possono essercene altri.

Ulteriori informazioni sulla saldatura di giunti verticali e orizzontali con saldatura elettrica sono presentate in questo articolo.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Caratteristiche della saldatura dei tubi:

Come scegliere correttamente un inverter per saldatura:

Con la volontà, qualsiasi artigiano domestico può imparare le basi della saldatura. Non è poi così difficile. Servono pazienza, accuratezza e, naturalmente, l'esecuzione precisa di tutte le istruzioni. Tutto sarà molto più semplice se il processo di apprendimento di una nuova abilità avviene sotto la guida di un esperto specialista.

Ha esperienza personale nel unire componenti con la saldatura elettrica? Vuole condividere le conoscenze acquisite o porre domande sull'argomento? La preghiamo di lasciare commenti e partecipare alle discussioni: il modulo per i feedback si trova in basso.