Come esaminare le saldature

In generale, le tecniche convenzionali di test materialografico e di durezza si applicano anche alle sezioni saldate. Tuttavia, le proprietà delle saldature impongono alcune sfide specifiche per la preparazione materialografica.

Taglio
Spesso il taglio a fiamma viene utilizzato per tagliare una sezione saldata maneggevole da una parte più ampia. In questo caso, è importante che la macro/micro sezione sia tagliata con un processo di taglio abrasivo a umido, lontano dal calore che può essere generato dall'operazione di taglio primaria.

Per ridurre al minimo la deformazione da taglio e il rischio di danni termici sulla superficie tagliata, si applicano i generici suggerimenti per la selezione del disco e dei parametri di taglio.

Inglobamento
Di solito, le macrosezioni per test procedurali non vengono inglobate per mancanza di tempo e perché per l'esame macro è sufficiente una finitura finemente lucidata. Per la preparazione semiautomatica, sono disponibili numerosi portacampioni in grado di accogliere sezioni trasversali non inglobate di giunti saldati.

Se l'inglobamento è necessario, sono disponibili due opzioni, l'inglobamento a caldo o l'inglobamento a freddo. Non è raro, tuttavia, che nell'esame delle saldature si debbano gestire sezioni trasversali relativamente grandi. In questo caso, si possono utilizzare stampi rettangolari per l'inglobamento a freddo.

Preparazione meccanica
Generalmente le sezioni saldate per il macro esame vengono preparate manualmente con carta al carburo di silicio di grana progressivamente più fine fino a 1.200. Per campioni di grandi dimensioni o lunghe prelevigature, può essere utile un disco diamantato legante resina che offre vantaggi in termini di durata e quantità di rimozione costante.

Gli esami micro e di durezza richiedono anche la lucidatura.

I campioni di saldatura possono presentare grandi variazioni di durezza a causa di cambiamenti di fase durante la saldatura o per la presenza di metalli diversi nel giunto. Il metallo saldato può contenere precipitati duri o presentare alcuni difetti inerenti alla saldatura. Ecco perché è importante che il metodo di preparazione raggiunga un rilievo di lucidatura minimo tra le proprietà microstrutturali e che tutti gli elementi microstrutturali siano preservati. Da questo punto di vista, è preferibile optare per apparecchiature di preparazione semiautomatiche o automatiche che garantiscano consistenza e riproducibilità della lucidatura, e facilitino un'analisi microstrutturale precisa.


Attacco
A seconda della lega e dell'analisi richiesta, si può considerare un attacco chimico o elettrolitico. Il reagente più comunemente utilizzato per gli acciai al carbonio e basso legati è il Nital in varie concentrazioni; in alternativa, anche un persolfato di ammonio al dieci per cento. Per leghe difficili, come gli acciai inossidabili e le leghe di nichel, si dovrebbe considerare l'attacco elettrolitico. L'attacco elettrolitico offre alcuni vantaggi rispetto alle soluzioni di attacco chimico, come la velocità, facilità operativa e maggiore sicurezza per l'utente, grazie alla riduzione minima di reagenti.

Per applicazioni che richiedono un'analisi microstrutturale più dettagliata, utilizzare grana 1.000 per campioni destinati alla lucidatura e attacco elettrolitici.


Proprietà geometriche
Le proprietà geometriche di una saldatura sono in genere specificate individualmente per ogni saldatura o gruppo di saldature. Pertanto, l'analisi dei guasti, il collaudo o il controllo di una saldatura avviene nella maggior parte dei casi sulla base di una descrizione dettagliata. Vengono definiti inoltre il tipo, il numero e l'entità delle imperfezioni interne o superficiali per valutare la qualità della saldatura.

Misurare, contare, indicare e segnalare le proprietà geometriche e le imperfezioni delle saldature sono attività che possono essere svolte con sistemi di imaging dedicati, dato l'elevato grado di standardizzazione.