Introduzione
Normalmente per quanto riguarda le tubazioni di acciaio inossidabile, di spessore minore, con la saldatura TIG si eseguono sia la passata di radice che le passate di riempimento, mentre per quanto riguarda gli acciai legati, ad una prima passata eseguita con il metodo TIG, si fanno seguire delle passate di riempimento con saldatura ad arco. Il metodo TIG, tra i più diffusi per quanto riguarda l’industria metalmeccanica, è il migliore per saldature con le quali si voglia ottenere un’alta qualità del cordone, senza la presenza di difetti, ed è usato in molte tipologie di impianti, tra i quali le caldaie, specialmente per le saldature delle " pareti " e delle " serpentine vapore ". Il nome TIG, deriva dalle iniziali di due componenti essenziali per questa tipologia di saldatura, l’elettrodo di tungsteno, mediante il quale il saldatore innesca l’arco, ed il gas inerte, nella stragrande maggioranza dei casi l’argon, che protegge il bagno di saldatura. Nei paragrafi seguenti vedremo le principali caratteristiche e le modalità di esecuzione di questo tipo di saldatura.
Caratteristiche del procedimento di saldatura ed attrezzatura necessaria
La caratteristica principale della saldatura TIG, è che l’arco scocca tra il materiale da saldare ed un elettrodi di tungsteno, montato sulla torcia, mentre il materiale di apporto per il giunto è fornito da una bacchetta, dello stesso materiale dei pezzi da saldare, solitamente di diametro 2,4 millimetri. Dopo aver innescato l’arco, il saldatore sposta la torcia e la bacchetta lungo il giunto da saldare in modo da eseguire un cordone continuo e privo di difetti, con l’aiuto del gas di protezione che fuoriesce dalla torcia. In alcuni casi, per giunti di spessore molto ridotto, la saldatura TIG può essere eseguita senza materiale d’apporto, ed in quel caso la preparazione del giunto sarà eseguita lasciando tra i lembi uno spazio minore, e l’arco fonderà tra loro i due lembi del giunto stesso. Il procedimento di saldatura TIG può essere eseguito anche in automatico, e questa tipologia è usata principalmente per la saldatura tubo / piastra tubiera per quanto riguarda gli scambiatori e dall’industria che produce tubi saldati longitudinalmente. L’attrezzatura per eseguire una saldatura manuale con il metodo TIG è composta da: un generatore di corrente, una bombola del gas di protezione, bacchette del metallo di apporto, torcia con elettrodo di tungsteno e supporto ceramico. Inoltre per la sicurezza sul lavoro, il saldatore deve indossare i necessari " DPI " come guanti di protezione, scarpe antinfortunistiche e maschera di protezione, meglio se del tipo a cristalli liquidi. L’esecuzione delle saldature TIG deve essere fatta in ambienti privi di corrente d’aria che potrebbe danneggiare il bagno di fusione e causare difetti nel cordone di saldatura.
Gas di protezione
Una delle caratteristiche peculiari della saldatura TIG è l’uso di un gas di protezione, che viene immesso nella zona di saldatura da entrambi i lati del giunto da saldare. Per la parte interna, si utilizzano dei tamponi in gomma piuma che sono posti ai lati del giunto in modo da impedire la fuoriuscita del gas, mentre dal lato esterno, quello dove si trova il bagno della saldatura, arriva attraverso la torcia, collegata direttamente con la bombola del gas. In caso di inaccessibilità dal lato interno della saldatura, il gas arriva solo dal lato esterno. Il gas inerte più usato comunemente è l’argon, seguito dall’elio. I due gas sono usati in maniera separata, ma negli ultimi anni la tecnologia ha sviluppato anche delle miscele, che sono usate in casi particolari. L’uso del gas inerte è dovuto alla necessità di mantenere il giunto il più possibile protetto dall’ossidazione, in specialmodo nella passata di radice. I vantaggio dell’uso dell’argon rispetto all’elio possono essere riassunti in: maggiore stabilità dell’arco, minore costo, e minore quantità di gas necessaria per avere la stessa protezione. Le miscele vengono usate nei casi in cui si rende necessario bilanciare le caratteristiche peculiari dei due gas inerti. In alcune circostanze, come per la saldatura di acciai in lega a base di nichel, viene utilizzata anche una miscela di argon con idrogeno, la cui percentuale massima è dell’8%. L’idrogeno aiuta ad impedire la formazione di ossidi e garantisce una superfice del cordone molto pulita.
Domande frequenti
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Quali sono i vantaggi principali della saldatura TIG rispetto ad altri metodi?La saldatura TIG è considerata superiore per la qualità del cordone finale, garantendo giunti privi di difetti e con un aspetto estetico eccellente. È particolarmente indicata per materiali pregiati come l'acciaio inossidabile e gli acciai legati al cromo-molibdeno, oltre che per spessori ridotti. A differenza di altre tecniche, permette un controllo preciso della temperatura e della fusione, rendendola ideale per applicazioni critiche come le caldaie, le serpentine vapore e le tubazioni industriali dove l'integrità strutturale e la resistenza alla corrosione sono fondamentali.
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Che cos'è il gas di protezione nella saldatura TIG e perché è essenziale?Il gas di protezione, solitamente argon o elio, crea una barriera intorno al bagno di fusione per isolare il metallo fuso dall'ossigeno e dall'azoto presenti nell'aria. Senza questa protezione, il metallo si ossiderebbe rapidamente, causando porosità, fragilità e difetti nel cordone di saldatura. L'argon è preferito per la sua stabilità dell'arco e il minor costo, mentre l'elio offre una penetrazione maggiore. In alcuni casi specifici, come per gli acciai nichelati, si usano miscele con idrogeno per prevenire la formazione di ossidi e garantire una superficie pulita.
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Come funziona il processo di saldatura TIG passo dopo passo?L'operazione inizia innescando un arco elettrico tra un elettrodo di tungsteno (non consumabile) e il pezzo da lavorare. Il saldatore utilizza una torcia che eroga il gas inerte e tiene manualmente una bacchetta di materiale d'apporto, dello stesso tipo del giunto. Scaldando il punto di contatto, il saldatore fonde contemporaneamente il materiale base e la bacchetta, spostandosi lungo il giunto per creare un cordone continuo. Per spessori minimi, si può saldare senza bacchetta, fondendo direttamente i bordi dei pezzi preparati con una piccola spaziatura.
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È possibile usare la saldatura TIG automaticamente o è solo manuale?Sì, la saldatura TIG può essere eseguita sia manualmente che automaticamente. La versione automatica è ampiamente utilizzata nell'industria pesante, in particolare per la produzione di scambiatori di calore e tubi saldati longitudinalmente. In questi contesti automatizzati, la precisione meccanica assicura costanza nelle prestazioni, specialmente per giunzioni tubo/piastra tubiera. Tuttavia, la saldatura manuale rimane la più diffusa grazie alla flessibilità operativa e alla capacità dell'operatore di adattarsi a geometrie complesse o accessi difficili.
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Quali attrezzature e dispositivi di protezione individuale (DPI) sono necessari?Per operare correttamente servono un generatore di corrente dedicato, una bombola di gas inerte (con regolatore e flussometro), la torcia TIG con elettrodo di tungsteno e supporto ceramico, e bacchette di apporto. Per la sicurezza, il saldatore deve indossare obbligatoriamente guanti resistenti alle alte temperature, scarpe antinfortunistiche chiuse e una maschera di protezione. Si consiglia vivamente l'uso di maschere con cristalli liquidi auto-oscuranti, che offrono una visione chiara e immediata durante l'innesto dell'arco, migliorando comfort e precisione.
