In questa guida spieghiamo come saldare la ghisa.
La ghisa è una lega che ha la caratteristica di sopportare bene le alte temperature, e di non essere soggetta ad ossidazione, come invece succede ai materiali ferrosi non legati. Infatti, la sua combinazione di ferro e grafite, o di altro materiale carbonioso, con percentuali della seconda non superiori al 5,5%, restituisce un elemento di grande resistenza all’usura e lavorabilità meccanica, ma particolarmente duro e difficile da saldare. Una volta, per potere legare la ghisa, occorreva preriscaldarla al forno, oggi invece, grazie alle nuove saldatrici, si riescono a saldare anche le leghe più difficili, compresa la ghisa. Vediamo allora come saldare la ghisa.
Il Controllo della Temperatura
Il controllo della temperatura, durante le operazioni di saldatura della ghisa, è fondamentale. Questa lega infatti, soprattutto se è combinata col solo carbonio e non contiene altri metalli, come zolfo e fosforo, o silicio, si comporta in maniera estremamente instabile quando si trova tra 65 e 260 gradi. Risulta essere per questo che, all’interno di questo arco di temperature, lavorare la ghisa diventa molto difficile. Infatti, i saldatori professionisti che lavorano la ghisa, adottano delle tecniche di preriscaldamento e preraffreddamento, sia prima di cominciare a saldare che durante le varie fasi di lavorazione. Quindi la prima operazione da fare è proprio quella di riscaldare i lembi da saldare, portandoli tra 260 e 650, in modo da renderli malleabili al punto giusto. Il resto del pezzo in ghisa invece deve rimanere a temperatura più bassa, anche se non deve proprio essere freddo.
Elettrodi per Ghisa e Tasselli
Per saldare la ghisa bisogna munire la saldatrice di appositi elettrodi per la ghisa. In commercio sono disponibili modelli particolarmente performanti, formati da due o più metalli combinati insieme, classicamente nichel e ferro, o nichel ferro rame, che permettono ottime saldature anche a freddo. I saldatori di professione però, e le grandi officine per la saldatura, come quelle dei cantieri navali, preferiscono, quando è possibile, saldare con elettrodi al nichel puro, perché il nichel possiede un coefficiente di dilatabilità molto vicino a quello della ghisa, ed ha la proprietà di assorbire il carbonio di cui la ghisa è ricca, oltre ad essere molto più duttile di altri materiali di apporto. Non è indicato però con le ghise che contengono concentrazioni elevate di fosforo e zolfo. Questo comporta anche possedere un minimo di conoscenza del tipo di ghisa sulla quale si deve lavorare, che può essere grigia, nodulare, malleabile, sferoidale o bianca. Questa è da scartare nei processi di saldatura perché risulta troppo fragile. Diamo un’occhiata ai tipi di elettrodo più usati e a quali saldature sono più adatte.
Gli elettrodi nichel ferro sono adatti alle saldature di ghisa su ghisa e acciaio con ghisa. Sono meno sensibili alle diluizioni miscelate con zolfo e fosforo e consentono saldature più resistenti e più dure. Gli elettrodi nichel rame invece rilasciano un deposito più facile da lavorare e molto simile al colore della base della saldatura. Gli elettrodi in acciaio non legato, invece, vengono usati per saldature pulite, che non hanno necessità di lavorazioni ulteriori, perché sono in grado di realizzare legature molto dure. In ogni caso, e qualsiasi elettrodo si usi, è sempre meglio preriscaldare i pezzi da attaccare. Anche i tasselli per la saldatura vanno preriscaldati, in modo da evitare che riducano la temperatura della lega al momento del contatto. Ma vediamo le tecniche preliminari alla saldatura.
Operazioni per la Saldatura
La prima operazione da fare, per la saldatura di due lembi di ghisa, è la cianfrinatura delle parti, cioè lo smussamento degli angoli vivi, che serve ad agevolare la penetrazione del bagno di saldatura.
Nella ghisa la cianfrinatura deve essere più consistente di quella generalmente realizzata per l’acciaio al carbonio, e deve essere fatta preferibilmente a U.
Se ci sono delle cricche provenienti da precedenti saldature, o tentativi mal riusciti, bisogna rimuoverle integralmente, forandole preventivamente alle estremità con un trapano a punta fine, per evitare che si propaghino. Rimosse le cricche bisogna procedere con la pulizia delle parti.
Dopo avere eliminato le cricche, bisogna pulire delicatamente le parti da saldare con la carta abrasiva, e rimuovere tutte le impurità dovute alla cianfrinatura meccanica, soprattutto quelle di natura liquida e oleosa, come i materiali antiattrito, perché tendono ad essere assorbite dalla ghisa appena viene riscaldata. Un processo che, quando è possibile, va eseguito surriscaldando la parte al forno e bruciando il residuo, ma se non si può attuare questo metodo, per ragioni dipendenti dalla forma del pezzo, o dal tempo disponibile, si ottiene un risultato sufficientemente valido anche usando gli elettrodi da scriccatura, capaci di preparare la base in maniera impeccabile, e bruciare tutte le impurità e i residui di grafite, che, altrimenti finirebbero nel bagno di saldatura. Poi si procede all’imburratura.
Anche se non è indispensabile, l’applicazione di uno strato di materiale di protezione, conosciuto tecnicamente come imburratura, può essere molto utile per prevenire la costituzione di zone di particolare fragilità. L’applicazione di questo materiale infatti limita la velocità di raffreddamento delle parti evitando le tensioni da ritiro del materiale, che scarica la temperatura più lentamente sul burro che sul metallo. A questo punto, adottate tutte le precauzioni descritte finora, si può procedere con la saldatura.
