Gli acciai inossidabili austenitici (304, 304L, 316, 316L) richiedono una saldatura di alta qualità sia per la resistenza alla corrosione sia per l'aspetto estetico. Il TIG/GTAW (processo 141) è il metodo di saldatura più pulito, più controllato e più diffuso per questi materiali.
Nella saldatura dell'acciaio inossidabile esistono due rischi critici: la sensibilizzazione (precipitazione di carburi di cromo a bordo grano) e la deformazione. Entrambi sono direttamente legati alla gestione del calore.
Confronto tra le leghe 304 e 316L
| Proprietà | 304 / 304L | 316 / 316L |
|---|---|---|
| Differenza chimica | 18% Cr, 8% Ni | 16% Cr, 10% Ni, 2% Mo |
| Resistenza alla corrosione | Buona — applicazione generale | Molto buona — ambienti con cloruri e acidi |
| Saldabilità | Eccellente | Eccellente |
| Filo d'apporto consigliato | ER308L | ER316L |
| Rischio di sensibilizzazione | Moderato (la versione L lo riduce) | Moderato (la versione L lo riduce) |
| Applicazione tipica | Attrezzature alimentari, inox generico | Serbatoi chimici, navale, farmaceutico |
Set di parametri TIG
Parametri tipici per la saldatura TIG dell'acciaio inossidabile:
- Corrente: DC− (corrente continua, elettrodo al negativo); 60–180 A a seconda dello spessore
- Gas di protezione: 100% argon (portata 8–12 l/min lato torcia)
- Protezione al rovescio: protezione con 100% argon alla passata di radice — fondamentale per prevenire l'ossidazione
- Elettrodo di tungsteno: EWTh-2 (toriato) o EWCe-2 (ceriato) — appuntito per DC−
- Temperatura interpass: massimo 150°C — per prevenire la sensibilizzazione
Necessità della protezione al rovescio: nei profili chiusi o nei giunti di tubazioni, se il rovescio della passata di radice non è protetto con argon si forma un'ossidazione blu/nera. Ciò compromette sia la resistenza alla corrosione sia il criterio di accettazione (EN ISO 5817 B).
Prevenzione della sensibilizzazione
La sensibilizzazione è la precipitazione di carburi di cromo (Cr₂₃C₆) nell'acciaio inossidabile mantenuto nell'intervallo 450–850°C dal calore di saldatura. Questa precipitazione impoverisce di cromo i bordi dei grani e aumenta il rischio di corrosione intergranulare. Metodi di prevenzione: impiego delle versioni L (304L, 316L) a basso tenore di carbonio (≤0,03%); basso apporto termico (≤1,0 kJ/mm) per ridurre al minimo il tempo di permanenza nell'intervallo critico di temperatura; raffreddamento rapido con panno umido o attrezzatura raffreddata (evitando contaminazioni); e solubilizzazione a 1050–1100°C per le applicazioni ad alta criticità.
Gestione delle deformazioni
Il coefficiente di dilatazione termica dell'acciaio inossidabile è circa il 50% superiore a quello dell'acciaio al carbonio, il che rende le deformazioni di saldatura marcate nelle lamiere inox sottili. Per ridurre al minimo le deformazioni: sequenza di saldatura simmetrica (bilanciamento con cordoni sul lato opposto), calore minimo per passata, passate corte, impiego di attrezzature e morsetti e vincolo con contrappesi. In ArmaWeld la tolleranza di deformazione per i progetti in inox è definita a disegno e ogni pezzo è sottoposto a un controllo geometrico.
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