MIG/MAG Verticale ascendente o discendente?

Introduzione

Salve a tutti mi chiamo Mario Mocerino e sono il welding inspector della Michelangelo Srl, in questo articolo affronteremo una diatriba che si protrae da sempre nel mondo della carpenteria metallica: MIG/MAG Verticale ascendente o discendente? 

All’interno del mondo della carpenteria ( soprattutto in quella medio leggera) esistono due correnti di pensiero: c’è chi sostiene che la verticale ascendente sia impossibile da praticare e chi sostiene che invece la verticale discendente debba sempre essere evitata se non si vuole incorrere nell’incubo di ogni saldatore le “incollature”.

Prestate attenzione perché in questo video vi daremo la nostra opinione imparziale basandoci su tecnicismi normativi e facendoci supportare da prove di laboratorio.

Riferimenti Normativi

Il prospetto 10 della 9606-1 (la norma che regolamenta la qualifica del saldatore) ci mostra le abilitazioni che può raggiungere un saldatore saldando nelle posizioni PF-verticale ascendente e PG-verticale discendente. La prima cosa che balza all’occhio è che un saldatore che si qualifica in PG – verticale discendente, è abilitato solamente per quella posizione, a differenza della posizione PF – verticale ascendente che qualifica la stessa e le due da banco ben più facili PA e PB.

Questo ci porta ovviamente ad una prima riflessione: le due posizioni non sono considerate differenti per difficoltà (infatti il PG non qualifica quelle che dovrebbero essere le saldature più semplici da banco) ma per tecnica . Anche il solo fatto che la posizione PG sia presente e qualificabile all’interno della norma significa che può essere effettuata senza particolari controindicazioni.

MIG/MAG Verticale ascendente o discendente?:
IL TEST COUPON

Per testare queste due tecniche abbiamo predisposto un giunto in acciaio al carbonio S275JR con spessore 12mm, un materiale e uno spessore abbastanza comuni nel settore della carpenteria medio-leggera.

Prima di puntare i pezzi abbiamo rimosso gli ossidi presenti sul materiale base con l’ausilio della smerigliatrice angolare (Gli ossidi presenti sull’acciaio a carbonio, tra cui la calamina, fondono a temperature differenti rispento alle temperature di fusione del materiale base, questo potrebbe comportare difficoltà nella gestione del bagno o provocare difetti non accettabili).

LA SCELTA DEL FILO

Il filo che abbiamo scelto è un filo abbastanza comune nelle carpenterie le cui caratteristiche meccaniche sono descritti nell’apposita designazione che possiamo tranquillamente trovare sia sull’etichetta che sul relativo certificato 3.1. (fateci sapere nei commenti se desiderate un video ad hoc sulle designazioni dei fili pieni).

Un’altra cosa sul quale riflettere è la scheda tecnica fornita dal medesimo costruttore del filo.

All’interno della quale troviamo, oltre alle informazioni su caratteristiche meccaniche e composizione chimica le posizioni consigliate per l’utilizzo di questo materiale d’apporto.

Nel nostro caso specifico è evidente che la posizione verticale discendente sia esclusa dai campi di utilizzo descritti dal produttore del filo.

Ma noi di Michelangelo (come gran parte dei saldatori) abbiamo la testa dura e abbiamo deciso di provarci comunque in barba alle indicazioni del produttore.

MIG/MAG: Verticale ascendete o discendente?
Le 3 tecniche operative

1. Tecnica a ”Triangolo”

Al fine di fondere bene il vertice della nostra saldatura ad angolo abbiamo scelto, in questa verticale ascendente, una tecnica a “triangolo” o anche detta albero di natale.

2. Tecnica ad ”U”

Abbiamo anche testato la nostra verticale ascendente con la modalità pulsata per capire se quest’ultima potesse essere un valore aggiunto. La tecnica utilizzata è una tecnica ad U.

3. Tecnica Discendente senza oscillazione

Mentre per la nostra verticale discendente abbiamo pensato di non oscillare effettuando un cordone stretto, questo per evitare al bagno di aprirsi troppo, diventare troppo caldo e di conseguenza difficilmente gestibile.

Esecuzione dei Giunti

1. Parametri utilizzati

Per trovare dei parametri soddisfacenti si impiega un po’ di tempo, il segreto è cercare di tenere l’apporto termico quanto più basso possibile.

2. Test Macrografici

Parametri diversi ed apporti termici diversi. Al fine di controllare gli effetti prodotti sui giunti saldati ci siamo aiutati con dei test Macrografici.

TECNICA A ”TRIANGOLO”

La tecnica a triangolo ci da modo di non avere dubbi sulla fusione del vertice e dei lembi. Tuttavia, la Zona Termicamente Alterata (ZTA) è molto ampia a dimostrazione della lentissima velocità di saldatura tenuta durante l’esecuzione con conseguente innalzamento dell’apporto termico nonostante i parametri di saldatura abbastanza contenuti.

Tipo di giunto	Ampere	Volt	Velocità di saldatura	Apporto termico
PF verticale ascendente in short arc	180	19,8	94 mm/min	1,82 KJ/mm
		Dimensioni saldatura
		Lato di saldatura (z) = 11 mm Altezza di gola (a) = 10 mm

TECNICA AD ”U”

Il cambio di tecnica, grazie all’utilizzo della pulsazione che ci ha reso vita facile nella fusione del vertice, ha aumentato la nostra produttività rispetto al primo giunto del 21,5% circa.
La ZTL è quindi minore rispetto allo stesso giunto saldato in short arc e i lembi sono sufficientemente fusi.

Tipo di giunto	Ampere	Volt	Velocità di saldatura	Apporto termico
PG verticale discendente	200	20	218 mm/min	0,88 KJ/mm
		Dimensioni saldatura
		Lato di saldatura (z) = 7 mm Altezza di gola (a) = 5 mm

Al fine di poter gestire il bagno senza eccessive “colature” di materiale abbiamo dovuto aumentare la velocità di saldatura del 97% ciò ha prodotto una saldatura molto contenuta sia a livello dimensionale che in termini di ZTA.
Questo apporto termico ha però prodotto mancanza di fusione laterale e al vertice del giunto, il che lo rende non accettabile.

MIG/MAG Verticale ascendente o discendente?
Conclusioni

Abbiamo esaminato tutti gli aspetti legati a queste due posizioni di saldatura, ricapitolando:

Le normative esistenti non vietano una posizione piuttosto che un’altra ma riconoscono la loro complessità nell’esecuzione. In sostanza sono totalmente diverse in termini tecnicamente esecutivi.

Alcuni produttori di filo pieno la sconsigliano ed è quello che ci sentiamo di fare anche noi visto che gli esiti delle prove macrografiche hanno evidenziato mancanze di fusione abbastanza distribuite.

Dovendo scegliere, per noi, è preferibile quindi effettuare la saldatura verticale ascendente e se possibile eseguirla in modalità pulsata, in modo da aumentarne la produttività e migliorare l’apporto termico e la fusione dei lembi.