Saldatura ad anidride carbonica: nozioni di base e storia

A metà del XX secolo, grazie al lavoro degli scienziati sovietici K. V. Lyubavsky e N. M. Novozhilov, fu sviluppata la tecnologia di saldatura ad anidride carbonica. Da allora, la saldatura ad anidride carbonica ha trovato largo impiego in tutto il mondo grazie alla sua efficienza e affidabilità.

Saldatura ad anidride carbonica: di cosa si tratta?

L'idea di base della saldatura a CO2 è quella di utilizzare la CO2 come atmosfera protettiva, proteggendo la zona di saldatura dagli effetti nocivi dell'aria circostante. Durante la saldatura, quando la temperatura dell'arco raggiunge livelli elevati, l'anidride carbonica si decompone in monossido di carbonio e ossigeno, creando un'atmosfera protettiva composta da tre componenti: CO2, CO e O2.

Nella zona dell'arco, dove le temperature sono più elevate, l'anidride carbonica è quasi completamente decomposta, mentre alla periferia, più vicina al bagno di saldatura, predomina l'anidride carbonica. Questa miscela di gas protegge efficacemente il metallo dall'ossidazione sia quando le gocce di filo dell'elettrodo entrano nel bagno di saldatura, sia sulla sua superficie.

Il processo di ossidazione degli elementi metallici nella zona di saldatura dipende dalla loro reattività chimica all'ossigeno. Il silicio si ossida per primo, seguito dal manganese, a causa della sua elevata affinità per l'ossigeno rispetto al ferro e al carbonio. L'aggiunta di silicio e manganese in eccesso al filo di saldatura aiuta a neutralizzare l'effetto ossidante dell'anidride carbonica, mantenendone al contempo le proprietà protettive.

Cosa cercare quando si sceglie il filo per saldatura

La qualità della saldatura dell'acciaio in anidride carbonica dipende dal contenuto di silicio e manganese del filo di saldatura. Le proprietà ideali del metallo di saldatura si ottengono quando il rapporto Mn/Si è compreso tra 1,5 e 2. Gli ossidi formati durante la saldatura non si dissolvono nel metallo, ma formano un composto bassofondente che galleggia sulla superficie del bagno di saldatura sotto forma di scoria.

Cosa cercare quando si sceglie un filo per saldatura: la composizione del filo e il suo impiego nel lavoro.

Tecnica di saldatura

La saldatura a CO2 consente di saldare in diverse posizioni, tra cui verticale e sopratesta. I parametri di saldatura ottimali, come tipo e polarità della corrente, diametro del filo, intensità della corrente, tensione dell'arco e portata del gas, vengono selezionati in base alle caratteristiche del materiale da saldare e alla posizione di saldatura.

Tecnica di saldatura ad anidride carbonica - Diagramma di flusso

Struttura generale dell'attrezzatura di saldatura e principio di funzionamento

L'utilizzo dell'anidride carbonica come mezzo schermante richiede materiali e attrezzature specializzati. L'anidride carbonica, immagazzinata in bombole pressurizzate, si trasforma direttamente dallo stato liquido a quello gassoso quando riscaldata, bypassando la fase liquida. I sistemi di alimentazione del gas sono dotati di essiccatori e riscaldatori per garantire una qualità costante del gas, e i fili di saldatura vengono selezionati in base al tipo di acciaio da saldare per ottenere i migliori risultati.

Lo schema generale dell'apparecchiatura si presenta così:

Schema dell'attrezzatura per la saldatura ad anidride carbonica: 1 - supporto, 2 - meccanismo di alimentazione, 3 - pulsante di accensione, 4 - schermo protettivo, 5 - manometro da 0,6 MPa, 6 - raccordo adattatore per l'installazione di un manometro, 7 - riduttore di ossigeno con manometro ad alta pressione, 8 - essiccatore a gas, 9 - riscaldatore a gas, 10 - bombola di anidride carbonica, 11 - raddrizzatore di saldatura (o generatore), 12 - pannello di controllo