Nelle officine di manutenzione e nella costruzione di impianti capita spesso di dover unire materiali diversi: una staffa in acciaio da costruzione su un serbatoio in acciaio inossidabile, un supporto su un componente in acciaio legato, una flangia di un materiale su una tubazione di un altro. Sono i cosiddetti giunti dissimili, e trattarli come normali giunti tra materiali uguali è una delle cause più frequenti di cricche e rotture premature.

Il problema della diluizione

Il problema nasce dalla diluizione. Durante la saldatura, il metallo dell’elettrodo si mescola con una parte dei due materiali base. Se l’elettrodo è scelto per uno solo dei due, la miscela che si forma nel cordone può avere una composizione inattesa e una struttura fragile. Il caso tipico è quello dell’acciaio al carbonio saldato all’inox con un elettrodo inox standard: il ferro proveniente dall’acciaio comune impoverisce il deposito di cromo e nichel e può dare origine a zone dure e fessurabili.

Per questi giunti esistono elettrodi sovralegati, con tenori di cromo e nichel più elevati, progettati per mantenere una struttura sana anche dopo il mescolamento. Sono molto utilizzati anche per saldare acciai di composizione incerta, acciai difficili e per gli strati di imburratura, cioè strati intermedi depositati su un materiale prima di completare il giunto.

Quando il giunto lavora ad alta temperatura o è soggetto a cicli termici importanti entra in gioco un secondo problema: la diversa dilatazione dei materiali. In queste situazioni si ricorre spesso a elettrodi base nichel, che hanno caratteristiche intermedie e tollerano bene la diluizione.

Accorgimenti operativi

Ci sono anche accorgimenti operativi che aiutano a ottenere un giunto dissimile affidabile. Il primo è contenere la diluizione: correnti moderate, arco corto e un’inclinazione dell’elettrodo che indirizzi il calore soprattutto verso il materiale più facile da saldare riducono la quantità di metallo base che entra nel cordone. Il secondo è valutare il preriscaldo in base al materiale più esigente dei due: se uno dei due acciai richiede preriscaldo, il giunto va trattato di conseguenza, anche se l’altro materiale non ne avrebbe bisogno. Il terzo è curare la pulizia, perché i materiali speciali sono spesso più sensibili alle contaminazioni.

Quando i giunti dissimili sono frequenti, l’imburratura può semplificare molto il lavoro. Si deposita uno strato di elettrodo compatibile sul lembo del materiale più difficile, eventualmente in officina e con calma, e si completa poi il giunto in opera con un elettrodo più comune. In questo modo la parte critica della lavorazione si svolge in condizioni controllate.

Va considerato anche l’ambiente di esercizio. Un giunto tra inox e acciaio al carbonio esposto all’umidità o a fluidi aggressivi può subire corrosione localizzata nella zona di contatto tra i due materiali: in questi casi la protezione superficiale del lato in acciaio comune, ad esempio con verniciatura, va prevista fin dal progetto.

Infine, è buona norma identificare chiaramente sui disegni e sulle distinte i punti in cui sono previsti giunti dissimili. In officina, dove gli operatori lavorano spesso su più commesse contemporaneamente, un’indicazione esplicita evita che il giunto venga eseguito per abitudine con l’elettrodo usato per il resto della struttura.

La regola pratica

La regola pratica è semplice: ogni volta che si devono unire due materiali diversi, la scelta dell’elettrodo va fatta consultando le indicazioni del produttore o il responsabile tecnico, non per analogia con altri lavori. In caso di dubbio, una prova su un saggio con gli stessi materiali, seguita da un semplice controllo, costa molto meno di un giunto che si rompe in esercizio.

Sul piano della sicurezza, gli elettrodi sovralegati e quelli base nichel producono fumi contenenti composti di cromo e nichel. Lavorare con aspirazione localizzata efficace, consultare la scheda di sicurezza del prodotto e, negli ambienti poco ventilati, proteggere le vie respiratorie sono precauzioni indispensabili.