Elettrodi

Porosità nelle saldature a elettrodo: cause e rimedi

Le porosità sono tra i difetti più comuni nella saldatura con elettrodi rivestiti. Si presentano come piccole cavità sferiche o allungate, a volte visibili in superficie, altre volte nascoste all’interno del cordone e rilevabili solo con controlli non distruttivi. Pur sembrando un difetto minore, una porosità diffusa riduce la sezione resistente del giunto, può innescare corrosione e, in molti casi, porta allo scarto della saldatura durante il collaudo. La buona notizia è che le sue cause sono note e, nella maggior parte dei casi, facilmente correggibili.

Per capire da dove nascono le porosità bisogna ricordare che il metallo fuso scioglie gas, come idrogeno, azoto e ossigeno, molto più facilmente del metallo solido. Durante la solidificazione questi gas cercano di uscire; se il bagno si solidifica prima che riescano a farlo, restano intrappolati sotto forma di bolle. Tutto ciò che aumenta la quantità di gas nel bagno o ne ostacola l’uscita favorisce la porosità.

Le cause principali

La prima causa, e la più frequente, è l’umidità negli elettrodi. Un rivestimento che ha assorbito acqua libera idrogeno e vapore durante la saldatura. Il problema è più evidente con gli elettrodi basici, ma interessa tutte le famiglie. La soluzione passa da una corretta conservazione in ambiente asciutto e, quando indicato dal produttore, dall’essiccazione in forno e dal mantenimento in fornetti riscaldati.

La seconda causa è la contaminazione della superficie da saldare. Olio, grasso, vernice, ruggine, residui di liquidi da taglio o di marcature, ma anche la semplice condensa su un pezzo freddo portato in un ambiente caldo, si trasformano in gas sotto l’arco. Pulire i lembi e una fascia di qualche centimetro attorno al giunto con mezzi meccanici e sgrassanti adatti è il modo più semplice per prevenire il difetto.

La terza causa riguarda la tecnica operativa. Un arco troppo lungo riduce l’efficacia della protezione gassosa generata dal rivestimento e permette all’aria di entrare in contatto con il bagno. Anche un’inclinazione eccessiva dell’elettrodo o una velocità di avanzamento troppo elevata possono contribuire. Con gli elettrodi basici è tipica la porosità nel primo tratto del cordone, dovuta al fatto che all’innesco la protezione non è ancora completa: si rimedia innescando qualche centimetro più avanti e tornando indietro per rifondere il punto di partenza.

La quarta causa è ambientale. Correnti d’aria, ventilatori puntati sulla zona di lavoro o saldature all’aperto in giornate ventose possono disperdere la protezione gassosa. In questi casi è utile schermare la zona con pannelli o tende, senza però compromettere l’aspirazione dei fumi, che deve restare efficace.

La quinta causa, meno frequente, è legata al materiale base o alla corrente. Alcuni acciai con tenori elevati di zolfo o materiali zincati favoriscono la porosità; correnti troppo elevate possono surriscaldare l’elettrodo e degradare il rivestimento prima che la sua parte finale venga utilizzata, con un peggioramento della protezione nell’ultimo tratto.

Come intervenire

Quando si incontra un problema di porosità, conviene procedere per esclusione: verificare lo stato degli elettrodi, provare con una confezione nuova o appena essiccata, pulire accuratamente il pezzo, controllare lunghezza d’arco e parametri, proteggere la zona dalle correnti d’aria. Nella maggior parte dei casi uno di questi passaggi risolve il difetto.

Può essere utile tenere un semplice registro dei difetti riscontrati, annotando tipo di elettrodo, lotto, operatore, posizione e condizioni ambientali. Dopo qualche settimana emergono spesso schemi ricorrenti, come porosità concentrate nei turni del mattino, quando i pezzi sono ancora freddi, o legate a una specifica confezione rimasta aperta troppo a lungo.

Una porosità già presente non va mai coperta con una passata successiva sperando di “chiuderla”: va rimossa per molatura fino al metallo sano e la zona va risaldata.

Sicurezza

Dal punto di vista della sicurezza, molte cause di porosità coincidono con situazioni di rischio per l’operatore. Saldare su superfici verniciate, zincate o sporche di oli e solventi non produce solo difetti, ma anche fumi e gas di decomposizione potenzialmente nocivi, talvolta molto pericolosi. Rimuovere i rivestimenti prima di saldare, utilizzare un’aspirazione localizzata efficace e non saldare mai su pezzi trattati con solventi senza averli prima asciugati e ventilati sono buone pratiche che proteggono contemporaneamente la qualità del giunto e la salute di chi lavora.