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Rivista Italiana della Saldatura - n. 1 - Gennaio / Febbraio 2012 105

Abbiamo provato per voi...

ELETTRODO BASICO CONARC® ONE, LINCOLN ELECTRIC

Con questo numero della Rivista prende forma una nuova Rubrica, secondo il programma di aggiornamento e sviluppo dei contenuti iniziato nel 2011, che ci auguriamo possa riscuotere l’interesse dei nostri lettori: come altre Riviste specializzate ed in collaborazione con alcune delle principali Aziende del settore, abbiamo iniziato a testare consumabili, apparecchiature che ci vengono messi a disposizione di volta in volta dalle Aziende stesse, sulla base dei riferimenti tecnici (normative

internazionali, in particolare) tecnicamente applicabili agli stessi. Tali test, condotti nel solco della tradizione di terzietà e del rigore scientifico che da sempre caratterizza l’operato di IIS, possono essere un interessante momento di confronto per le Aziende produttrici ed – allo stesso tempo – un banco di prova significativo per i possibili utilizzatori, che hanno a disposizione, in questo modo, una serie di riscontri oggettivi, di potenziale interesse per proprie valutazioni.

1. Presentazione del prodotto

Inaugura questa nuova Rubrica(*) della Rivista Italiana della Saldatura l’elettro-do a rivestimento basico “Conarc® One”, di Lincoln Electric.Prima ancora di mettere alla prova que-sto consumabile con i test descritti nei successivi paragrafi 2 e 3, esaminiamo la documentazione tecnica disponibile, che rappresenta un primo, significativo biglietto da visita per ogni prodotto ed è fonte di informazioni essenziali, in que-sto caso specifico, per i suoi utilizzatori.La brochure di presentazione del consu-mabile, facilmente reperibile in formato pdf sul sito web di Lincoln Electric, è composta da quattro pagine: se le prime due hanno un taglio di tipo pro-mozionale, le ultime, invece, sono state strutturate sul piano tecnico. Appena posiamo lo sguardo sulla copertina leg-giamo: “Conarc® One – Saldare con il “Basico” non è mai stato così facile!”: nella pagina successiva della brochure, infatti, vengono elencati i “fatti che fanno la differenza”, quali la facilità di utilizzo in ogni condizione operativa (grazie ad un ampio intervallo di rego-lazione della corrente di saldatura), la facilità di rimozione della scoria

ed un rivestimento uniforme e compat-to che sopporta la piegatura, insieme ad un arco particolarmente stabile e facilmente direzionabile che garantisce, come da documentazione Lincoln Elec-tric, assenza di spruzzi ed un controllo del bagno di fusione sempre ottimale. I tecnici dell’Istituto Italiano della Sal-datura, incaricati di testare sul campo questo consumabile, hanno fornito le loro impressioni, anche in riferimento ad altri tipi di elettrodo a rivestimento basico di ampia diffusione sul mercato nazionale. Proseguendo nella lettura, si nota che la tenacità del metallo deposi-tato è garantita sino alla temperatura di -50 °C rassicurando, pertanto, gli uti-lizzatori che siano interessati a proble-matiche di possibile rottura fragile dei propri prodotti saldati, ad esempio nel campo degli elevati spessori, del servizio a bassa temperatura, dell’off – shore.Nel Laboratorio dell’Istituto Italiano della Saldatura sono state pertanto con-dotte prove di resilienza, trazione tra-sversale e piega laterale (in accordo, ovviamente, con le vigenti normative europee), per verificare le proprietà di resistenza meccanica, duttilità e tena-cità dei depositi realizzati con questo consumabile.

Al termine della prima parte della bro-chure viene presentata la classificazione di questo elettrodo secondo AWS A5.1, in cui è messo in evidenza il simbolo H4R, indice di un elettrodo a bassissimo apporto di idrogeno (la norma indica 4 ml ogni 100 g di deposito) e caratte-rizzato da un rivestimento resistente al riassorbimento dell’umidità, proprietà esaltata dalla conservazione di questo consumabile nella speciale confezione sottovuoto denominata SRP, acronimo di “Sahara Ready Pack”.Anche in questo caso sono state condotte prove di idrogeno diffusibile nel Labora-torio dell’Istituto Italiano della Saldatu-ra, sia per valutare l’apporto di idroge-no in saldatura da parte del consumabi-le, appena estratto dalla sua confezione, sia per valutarne la ripresa di idrogeno a fronte di una esposizione prolungata a condizioni di temperature ed umidità relativa predefinite. La seconda metà della brochure, come sopra accennato, fornisce indicazioni di carattere tecnico; vengono fornite innanzitutto le clas-sificazioni dell’elettrodo sia secondo AWS A5.1 (E7018-1 H4R) che secon-do UNI EN ISO 2560-A (E 42 5 B 32 H5) e, dopo una breve descrizione genera-le dove vengono nuovamente messi in

(*) Redazione a cura del Settore Formazione IIS, Dott. Ing. Garbarino.

Prove condotte dal Settore Laboratorio Saldatura IIS.


Rivista Italiana della Saldatura - n. 1 - Gennaio / Febbraio 2012106

Figura 1 - Raffigurazione grafica delle posizioni di saldatura riportata sulla brochure del prodotto

Figura 2 – Materiali saldabili con il consumabile Conarc® One

Figura 3 - Schema della struttura multistrato del confezionamento SRP

evidenza i punti di forza dell’elettrodo, sono elencate, secondo ISO e ASME, le posizioni, riportate nella Figura 1, in cui è possibile saldare con questo consuma-bile. Viene quindi garantito, e mostrato con chiarezza attraverso le immagini, che le posizioni di saldatura in cui è possibile realizzare un giunto con questo elettrodo sono la posizione piana (PA/1G), piana frontale (PB/2F), frontale (PC/2G), verticale ascendente (PF/3G up), soprate-sta (PE/4G) ed infine verticale ascendente su tubi (PF/5G up). Proseguendo, vengono mostrate le omo-logazioni conseguite dall’elettrodo e la composizione chimica del materiale d’apporto dove, oltre alla presenza di 0,05% di carbonio, 1,3% di manganese ed 0,4% di silicio, non sono evidenziati altri elementi. Successivamente, la brochure presenta una serie di tabelle illustrative di diverse caratteristiche e proprietà del consu-mabile. La prima descrive le proprietà meccaniche tipiche del materiale d’ap-porto secondo le normative ISO 2560-A e AWS A5.1-91 (riferite, in quest’ultimo caso, allo stato as welded); la seconda invece tipo e dimensioni degli imballag-gi, la quantità di elettrodi contenuti in ciascuno di essi ed il peso in funzione del diametro di elettrodo che varia da

un valore minimo di 2,5 mm ad un valore massimo di 5,0 mm passando per valori intermedi di 3,2 mm e 4,0 mm.Una terza tabella, riportata nella Figu-ra 2, riporta un elenco piuttosto esteso dei materiali saldabili con questo con-sumabile (nella sostanza, si tratta di uno spettro di possibili applicazioni del consumabile). Conclude questa serie una quarta tabella che fornisce alcuni ulteriori dati, defi-niti di calcolo, tra cui: l’intervallo dei valori dell’intensità di corrente utilizza-bile in funzione del diametro, il tempo di arco acceso, il tasso di deposito per elettrodo a cor-rente massima ed il rapporto tra elettro-di e kg di materiale depositato, nell’ipo-tesi (peraltro usua-le) di operare in DC+; questi dati, in una ulteriore tabel-la, sono integrati dai valori di inten-sità di corrente sug-

geriti, in funzione del diametro e della posizione di saldatura. Concludono la brochure le indicazioni definite di utilizzo (di fatto, di ricondi-zionamento) secondo le quali è necessa-rio ricondizionare l’elettrodo a 350 °C per un tempo che va da 2 a 4 ore una volta aperta la confezione, se quest’ulti-ma é di cartone, mentre non è necessario alcun ricondizionamento per il già cita-to involucro sottovuoto denominato SRP.Questa tipologia di imballaggio è carat-terizzata da una particolare struttura multistrato, schematizzata nella Figura 3. Il produttore ha ritenuto che tale struttura garantisse un riassorbimento di idro-geno minimo da parte dei consumabili contenuti al suo interno, permettendo quindi l’eliminazione del problema del ricondizionamento e del mantenimento senza costi aggiuntivi. Tramite l’im-piego di elettrodi EMR, cioè a bassa igroscopicità, stoccati in una confezione SRP, viene garantita una penetrazione di idrogeno nulla fino a 5 anni in condizio-ni ambientali di 35 °C e 90% di umidità relativa. Viene garantito, inoltre, mediante un grafico esplicativo (Fig. 4), che gli elet-trodi EMR lasciati all’interno di una confezione SRP aperta, mantengano il livello di idrogeno diffusibile originario (3÷5 ml/100 g) fino a 12 ore dall’aper-tura a 27 °C e con l’80% di umidità relativa.La confezione SRP (Fig. 5), si presenta curata e molto compatta, con un peso

Materiali saldabiliAcciai Normativa TipoAcciai per impiego strutturale EN 10025-2 S185, S235 J0 / J2 / JR, S275 J0 / J2 / JR,

S355 J0 / J2 / JR / K2, S450 J0Acciai per impiego navale ASTM A 131 Grado A, B, D, E, AH32 - EH40Acciai da colata in getti EN 10213 GP240GH, GP280GHTubazioni EN 10216-1 P195 TR1 / TR2, P235 TR1 / TR2, P265 TR1 / TR2

EN 10216-2 P195GH, P235GH, P265GHEN 10216-3 P275 NL1 / NL2, P355 N / NH / NL1 / NL2,

P460 N / NH / NL1 / NL2EN 10208-1 L210GA, L235GA, L245GA, L290GA, L360GAEN 10208-2 L245 MB / NB, L290 MB / NB, L360 MB / NB / QB,

L415 MB / NB / QB, L450 MB / QBAPI 5L X42, X46, X52, X56, X60, X65

Acciai per apparecchi in pressione EN 10028-2 P235GH, P265GH, P295GH, P355GHAcciai a grano fine EN 10025-3 S275 N / NL, S355 N / NL, S420 N / NL, S460N / NL

EN 10025-4 S275 M / ML, S355 M / ML, S420 M / ML, S460 M / ML



Figura 6 – Dettaglio dell’etichetta identificativa del prodotto

che varia da 1,5 kg della confezione da 60 elettrodi, da 2,5 mm di diametro, a 2,5 kg per la confezione contenente 23 elettrodi da 5 mm di diametro.Il prodotto viene identificato dall’eti-chetta, presentata nella Figura 6, appli-cata all’involucro.La prima colonna dell’etichetta riporta il nome dell’elettrodo, la sua classifi-cazione (secondo ISO 2560-A ed AWS A5.1), le omologazioni, il tipo di cor-rente e relativa polarità utilizzabile ed infine descrive, analogamente a come abbiamo visto sulla brochure, le posi-zioni di saldatura impiegabili con questo consumabile.La seconda colonna riporta diametro e lunghezza dell’elettrodo, il numero di pezzi contenuti nella confezione e forni-sce un intervallo di valori per l’intensità di corrente utilizzabile in funzione del diametro. Nell’ultima colonna, infine, si ritrova il marchio di conformità CE e tutti i dati riguardanti la confezione in accordo con la normativa UNI EN 13479 “Materiali d’apporto per la saldatura - Norma generale di prodotto per i metalli d’ap-porto e per i flussi utilizzati nella salda-tura per fusione dei materiali metallici”. Completano l’etichetta, con il bar code identificativo, i riferimenti all’item ed al lotto, con alcuni spazi che possono essere utilizzati per riportarvi gli estre-mi del saldatore cui venga affidato il consumabile, per garantire la completa rintracciabilità in fase di fabbricazione.

Si può concludere quindi che i dati presentati sulla confezione appaiono esaustivi ed intuitivi grazie anche alle rappresentazioni grafiche utilizzate. Si riesce infatti da subito ad intuire quali sono i punti di forza di questo elettrodo, quali il basso apporto di idro-geno diffusibile in saldatura e la bassa igroscopicità indicate nel simbolo H4R

della classificazione AWS A5.1, la sta-bilità dell’arco (in quanto, alla voce current type, si nota che si può utilizzare l’elettrodo in corrente alternata o in corrente continua sia in polarità diretta che inversa, a differenza di altri elettrodi basici, i quali vengono di norma propo-sti per funzionamento in DC+/AC).

Figura 4 - Assorbimento di idrogeno diffusibile caratteristico di elettrodi EMR stoccati in confezione SRP aperta ed esposti in camera climatizzata

Figura 5 – Elettrodo Conarc® One, confezione Sahara Ready Pack (SRP)



2. Caratterizzazione delle proprietà del consumabile

Come osservato al precedente paragrafo, l’elettrodo basico Conarc® One è classifi-cato UNI EN ISO 2560-A E 42 5 B 32 H5 e E 7018-1 H4R secondo AWS A5.1. Tali classificazioni implicano che il con-sumabile presenti valori minimi per le principali proprietà meccaniche (clas-sificate dalle norme di riferimento, sin-tetizzate nella Figura 7); nel caso della norma europea, in particolare, le pro-prietà sono valutate su un deposito di materiale d’apporto realizzato con il consumabile da testare in conformità ad UNI EN 15792-1 “Welding consu-mables — Test methods. Part 1: Test methods for all-weld metal test speci-mens in steel, nickel and nickel alloys”.Più che confermare i valori forniti dalla Lincoln Electric, è stato ritenuto inte-ressante valutare le caratteristiche di duttilità, tenacità e resistenza non del materiale d’apporto in sé quanto di un giunto saldato con l’elettrodo Conarc®

One, secondo procedure che potrebbero poi, in produzione, essere effettivamente impiegate, ad esempio in sede di quali-ficazione del procedimento di saldatura, scegliendo come materiale base uno di quelli previsti dal produttore e riportati nella precedente Figura 2. Per effettuare questa serie di test sono stati eseguiti due saggi di prova testa a testa in acciaio UNI EN 10025-2 S275JR, di spessore pari a 12 mm, utiliz-zando come materiale d’apporto l’elet-trodo in oggetto. Le saldature sono state realizzate in posizione frontale (PC) ed in posizione verticale ascendente (PF). Tra queste due posizioni, come noto, vi sono significative differenze a livello di tecnica esecutiva, di apporto termico specifico e di struttura metallurgica cor-relata con la diversa severità del ciclo termico. Le specifiche di procedura di saldatura (WPS) impiegate per l’esecu-zione del saggi suddetti sono riportate nelle Figure 8a ed 8b. La saldatura in posizione frontale pre-vede l’esecuzione di passate strette (string), realizzate cioè con una velo-cità di avanzamento in proporzione maggiore al secondo caso (nel caso in oggetto sono state adottate velocità di circa 12 cm/min per la prima passata e 18 cm/min per le passate successive), in modo che ogni passata faccia da supporto alla successiva. Come noto,

la velocità di avanzamento, insieme ai parametri elettrici, determina il valore numerico dell’apporto termi-co specifico, definito dalla relazione (UNI EN 1011-1):

dove:• k = efficienza termica del processo

(nel caso dell’elettrodo rivestito la normativa UNI EN 1011-1 prevede un valore pari a 0,8)

• V = tensione d’arco [Volt]• I = intensità di corrente [Ampère]• v

avanzamento = velocità di avanzamento

della sorgente termica [mm/s].

Nel caso della saldatura in posizione verticale ascendente, la tecnica esecu-tiva prevede invece l’esecuzione di pas-sate con un movimento oscillatorio; ciò comporta una velocità di avanzamento complessivamente inferiore rispetto al caso precedente: i giunti, infatti, sono stati realizzati con velocità comprese tra i 7,5 ed i 10 cm/min.Di conseguenza, il ciclo termico di sal-datura risulta più severo rispetto alla saldatura in verticale ascendente; nel primo caso, pertanto, ci si può aspettare una microstruttura a grano più fine, con eventuale presenza di strutture fuori equilibrio. Nel secondo caso, invece, il ciclo termico meno severo comporta un incremento della dimensione media del grano. E’ quindi lecito attendersi che, con riferimento alle prove effettuate, la saldatura eseguita in posizione fronta-le presenti maggiori valori di durezza, mentre la saldatura eseguita in posi-zione verticale ascendente, caratteriz-zata da una microstruttura a grano più grossolano, presenti valori inferiori di

resilienza. Dai saggi saldati con l’elet-trodo Conarc® One, sono state ricavate le provette per eseguire i test di trazione trasversale, piega laterale, resilienza, durezza ed analisi macrografica; sono stati prelevati, inoltre, campioni sui qua-li è stata eseguita un’analisi micrografi-ca al fine di valutare la microstruttura del giunto conseguente al ciclo termico di saldatura.

2.1 Resistenza meccanicaLe prove di trazione trasversale, realiz-zate in accordo alla normativa europea UNI EN ISO 6892-1, hanno fornito per entrambi i saggi valori del carico di rot-tura superiori ai 460 MPa, con frattura in materiale base. Questo valore, come già discusso, non deve essere messo in relazione con i dati relativi alle caratteristiche del solo materiale d’apporto forniti dalle norma-tive di riferimento, ma indica che la rot-tura in materiale base è stata provocata da una zona fusa più resistente rispetto al materiale base stesso: pertanto, il materiale d’apporto - nonostante l’ef-fetto negativo indotto dalla diluizione con il materiale base - consente di otte-nere in saldatura un carico di rottura superiore a quello del materiale base utilizzato, fatto che consentirebbe, ad esempio, di superare i criteri previsti in sede di qualificazione di procedimento dalla norma UNI EN ISO 15614-1.E’ quasi superfluo osservare che – per riscontrare puntualmente i valori tabel-lari previsti per il deposito realizzato con tutto materiale di consumo – si renderebbe necessario eseguire prove nelle identiche condizioni oppure saggi che consentano, considerando comun-que le differenze del caso, di ricavare

AWS A5.1 UNI EN 2560-A

Simbolo Valore minimo Simbolo Valore

minimo

Carico di snervamento [MPa] 7018 400 42 420

Carico di rottura [MPa] 7018 490 42 500 – 640

Allungamento [%] 7018 22 42 20

Resilienza [J] 7018-1 27 a -46 °C 5 47 a -50 °C

Figura 7 – Proprietà meccaniche del consumabile secondo normativa americana ed europea



Figura 8a – Specifica di Procedura di Saldatura (WPS) impiegata per la realizzazione del saggio saldato in posizione PC



Figura 8b – Specifica di Procedura di Saldatura (WPS) impiegata per la realizzazione del saggio saldato in posizione PF



provette per l’esecuzione di trazioni longitudinali.

2.2 DuttilitàLa duttilità del consumabile è stata valutata mediante una prova di pie-gamento laterale, condotta secondo UNI EN ISO 5173:2010, nella qua-le è stata rilevata una buona duttilità dei giunti saldati. Nella Figura 9 sono mostrate, a titolo di esempio, le provette ricavate dal giunto realizzato in posi-zione PC . Come già accennato a proposito del-la resistenza meccanica, per dare un riscontro quantitativo ai valori di allun-gamento a rottura dichiarati si rende-rebbe necessaria un’ulteriore indagine da condurre su saggi realizzati in accor-do alla norma UNI EN 15792-1.

2.3 Tenacità alla fatturaLa tenacità alla frattura dei giunti saldati, valutata mediante prove di resilienza condotte secondo la norma UNI EN ISO 148-1 (VWT 0/2), è influen-

zata - tra l’altro - dalla posizione in cui sono stati realizzati i saggi di saldatura. Nel caso della saldatura eseguita in posizione frontale, il grano risulta essere in zona fusa meno grossolano rispetto alla saldatura eseguita in posizione ver-ticale ascendente; la prima situazione, pertanto, risulta essere meno severa rispetto alla seconda. Le prove di resilienza sono state condot-te alla temperatura di prova di -50 °C, raggiunta mantenendo le provette in un criostato opportunamente termostatato (Fig. 10). I valori emersi da queste prove sono estremamente soddisfacenti: nel caso dei campioni prelevati dalla zona fusa del saggio realizzato in posizione frontale si è ottenuto un valore medio di resilienza pari a 47J. Questo valore conferma le elevate caratteristiche di tenacità dell’elettrodo Conarc® One in quanto, nonostante anche in questo caso la diluizione con il materiale base sia un elemento sfavorevole, si è raggiunto il valore di resilienza garantito per il solo materiale d’apporto. Anche nel

caso delle prove condotte sui campioni ricavati dalla zona fusa del saggio rea-lizzato in posizione verticale ascendente il risultato può essere ritenuto positivo, nonostante si sia ottenuto un valore infe-riore (con una media di 27J) rispetto al caso precedente, a causa della diversa microstruttura del giunto. Al riguardo, giova osservare per completezza che i valori di riferimento previsti dalle norma con cui il consumabile è classi-ficato sono relativi a prove eseguite in posizione piana. Il dettaglio dei valori ottenuti nei due saggi è riportato nella Figura 11.

2.4 Esame micrograficoL’analisi micrografica dei giunti, con-dotta secondo la norma UNI EN 1321, ha messo in evidenza le differenze tra la microstruttura del giunto eseguito in posizione frontale e quella del giunto saldato in posizione verticale ascen-dente. Nel primo caso si nota, come era prevedibile, una zona fusa caratterizzata da una microstruttura meno grossolana

Figura 9 - Provette per la prova di piegamento laterale

Figura 10 - Fase di estrazione di una provetta di resilienza dal criostato

Saggio Posizione dell’intaglio

Spessore [mm]

Larghezza [mm]

Temperatura di prova [°C] Energia [J] Media [J]

PC

KV in VWT 0/2 10 10 -50 48

52KV in VWT 0/2 10 10 -50 55

KV in VWT 0/2 10 10 -50 52

PF

KV in VWT 0/2 10 10 -50 26

27KV in VWT 0/2 10 10 -50 24

KV in VWT 0/2 10 10 -50 31Figura 11 – Valori di resilienza in zona fusa relativi ai due saggi eseguiti



rispetto al secondo caso (Figg. 12 e 13); in zona termicamente alterata, come si può notare dalle immagini riportate (Figg. 14 e 15), si ha una struttura aci-culare con bainite e ferrite al contorno del grano austenitico primario nel caso della saldatura in verticale ascendente ed una struttura con ferrite, carburi ed isole di bainite nel caso della saldatura in posizione frontale.

2.5 Prova di durezzaL’assenza di strutture martensitiche è con-fermata anche dai risultati ricavati dalle prove di durezza HV

10 condotte secondo la

normativa UNI EN ISO 6507-1, le quali hanno fornito valori non superiori ai 300 HV, ben lontani, pertanto, dal valore limite di 380 HV, spesso impiegato come riferimento per la durezza per questa

classe di acciai, ad esempio secondo la già citata norma UNI EN ISO 15614-1. Il dettaglio dei risultati delle prove con-dotte è riportato nelle Figure 16a e 16b.

2.6 Determinazione dell’idrogeno diffusibile

Abbandonando il campo delle prove meccaniche ed entrando in quello delle prove chimico – fisiche, è stato ogget-to di approfondimento il contenuto di idrogeno diffusibile di questo elettrodo e la sua tendenza ad assorbire umidità dall’ambiente esterno, aspetto cui il produttore riserva particolare attenzio-ne, come descritto al Paragrafo 1. La normativa europea UNI EN ISO 2560-A con il simbolo H5 limita il contenuto di idrogeno a 5 ml/100 g; la normativa americana AWS A5.1, invece con il sim-

bolo H4 stabilisce un valore massimo di 4 ml/100 g. La lettera R che compare alla fine del simbolo secondo AWS sug-gerisce che il consumabile è classificato come elettrodo a bassa igroscopicità, cioè a basso (Reduced) assorbimento di umidità dall’atmosfera, una volta estrat-to dalla confezione.Anche in questo caso, non tanto allo scopo di confermare i dati dichiarati quanto di valutare il comportamento del consumabile sul campo, sono state condotte prove non solo per determinare il livello di idrogeno diffusibile imme-diatamente dopo l’apertura della con-fezione, ma si è voluto stimare quanto ne venga assorbito dal consumabile nel tempo, una volta estratto dalla confezio-ne, secondo un determinato programma temporale. Ciò è stato fatto mantenen-do un adeguato numero di elettrodi

Figura 12 – Micrografia della zona fusa, saggio eseguito in posizione PC, (25x)

Figura 13 - Micrografia della zona fusa, saggio eseguito in posizione PF, (25x)

Figura 14 - Micrografia del saggio eseguito in posizione PC, particolare della ZTA (200x)

Figura 15 - Micrografia del saggio eseguito in posizione PF, particolare della ZTA (200x)



Conarc® One (diametro 4 mm) in camera climatizzata (Fig. 17) a 27 °C e 80 di UR e conducendo prove di determinazione dell’idrogeno diffusibile, secondo AWS A4.3 ad intervalli di 12 ore, su un arco di tempo complessivo di 36 ore.I dati ottenuti sono stati riportati nella Figura 18, in cui è facile rilevare l’an-damento temporale delle determinazioni eseguite. Il primo valore rilevato, cioè il valore di idrogeno diffusibile pre-sente nell’elettrodo appena aperta la confezione, è assolutamente conforme alle normative ed in accordo a quanto garantito dalla brochure di presentazio-ne del prodotto, in quanto pari a circa

3 ml/100 g. Il secondo test, valutato dopo 12 ore di permanenza degli elet-trodi fuori dalla confezione, in camera climatizzata, ha fornito nuovamente valori inferiori ai 4 ml/100 g (più precisamente, 3,8 ml/100 g). Dopo 24 ore il livello di idrogeno diffu-sibile è lievemente salito sino a 4,1 per raggiungere 4,4 ml/100 g dopo 36 ore di condizionamento, nel corso dell’ultima determinazione eseguita. Si può concludere, pertanto, che questi elettrodi sono in grado di garantire un tenore di idrogeno diffusibile che rientra nella classificazione europea H5 anche dopo 36 ore di mantenimento fuori dalla

confezione, senza necessità di condi-zionamento o mantenimento in forno, caratteristica estremamente rilevante soprattutto nel caso di elettrodi basi-ci, caratterizzati, in genere, da elevata igroscopicità.

3. Caratteristiche operative: la parola al saldatore

“Un po’ freddo, ma è un ottimo elettrodo quando lavora a caldo!”. Questa la sensazione riportata da uno dei due saldatori che si sono occupati di pro-vare sul campo l’elettrodo Conarc® One.

Figura 16a – Risultati delle prove di durezza eseguiti sul saggio saldato in posizione PC

Figura 16b – Risultati delle prove di durezza eseguiti sul saggio saldato in posizione PF



Per testare le caratteristiche operative e funzionali del prodotto sono stati ese-guiti due ulteriori saggi di saldatura in posizione piana (PA) e verticale ascen-dente (PF). Affiancando i tecnici incaricati e con-frontandosi con loro, in tempo reale, è stato possibile acquisire informazioni preziose sul comportamento del con-sumabile, per quanto risulti difficile rappresentare queste informazioni con modelli di tipo quantitativo.

Una caratteristica operativa di questo consumabile sembra essere il fatto che - per garantire adeguate prestazioni - necessiti di amperaggi più elevati rispet-to ad alcuni suoi diretti concorrenti. In prima passata, però, aggiunge il tec-nico, è opportuno moderare l’intensità della corrente in quanto è necessario cucire i lembi dei talloni di saldatura: pertanto, in questa applicazione risulta di più difficile gestione; nelle passate successive, invece, quando è possibile impiegare correnti più elevate, l’elettrodo ha un comportamento pienamente soddi-sfacente, dando luogo ad un bagno più morbido, cioè più gestibile, e favorendo la formazione di cordoni di saldatura meglio raccordati ai lembi ed evitan-do, o perlomeno limitando, il rischio di imperfezioni operative quali inclusioni di scoria ed incisioni marginali. La stabilità dell’arco nelle passate di riempimento e la facile gestibilità del

Figura 18 – Andamento temporale dei valori di idrogeno diffusibile rilevato

Figura 17 – La camera climatizzata utilizzata per il mantenimento degli elettrodi

bagno consentono di realizzare cordoni caratterizzati da una maglia regolare ed assenza di spruzzi, come si può notare dalla Figura 19, in cui è riportata l’im-magine di un saggio realizzato in posi-zione piana. La scoria risulta facilmente asportabile, caratteristica particolarmente importan-te nel caso si saldi con preparazioni che prevedano un angolo di apertura del cianfrino limitato, in cui la rimozione della scoria, generalmente compatta e ben adesa nel caso degli elettrodi basici, può risultare difficoltosa. Per quanto riguarda la saldatura in posizione, infi-ne, non sono stati riscontrati particolari disagi grazie, anche, all’ottima gestibilità del bagno di fusione. Anche in questo caso il cordone di saldatura presenta una maglia regolare ed assenza di spruz-zi, come si può notare in Figura 20. In conclusione, dal punto di vista operativo, questo elettrodo risulta particolarmen-

Figura 19 - Saggio di saldatura realizzato in posizione piana (PA)

Figura 20 - Saggio di saldatura realizzato in posizione verticale ascendente (PF)



Doc

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Completezza delle informazioni

Le due pagine di brochure che presentano il prodotto definiscono in modo chiaro e soddisfacente, anche tramite tabelle ed immagini, le caratteristiche peculiari del consumabile.

Qualità delle informazioni

Le informazioni riportate sono principalmente di carattere tecnico, accompagnate, però, da tabelle ed immagini esplicative che permettono di comprendere nell’immediato le varie proprietà.

Riferimenti tecnici Proprietà e norme sono riportate in modo esaustivo.

Con

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ed

info

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cog

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Confezionamento Il confezionamento SRP si presenta compatto e rapido nell’apertura.

Etichettatura L’etichetta si presenta leggibile, chiara e presenta alcuni spazi utilizzabili per la rintracciabilità dei dati dei saldatori. Informazioni in lingua inglese.

Scheda di sicurezzaLa scheda, facilmente disponibile sul web, è scritta in italiano, come previsto, ed appare completa di tutti i punti previsti. Poco chiaro appare il riferimento agli ossidi complessi di cromo al punto 3 della scheda,

verosimilmente citati in relazione ad altri consumabili riconducibili alla medesima scheda.

Car

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del

con

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abile

Resistenza alla trazione del giunto

saldato

Il carico di rottura di un giunto in acciaio S275JR saldato con l’elettrodo Conarc One, valutato mediante prova di trazione trasversale in accordo con la normativa UNI EN ISO 6892-1, è pari a 460 MPa.

Duttilità del giunto saldato

Le prove di piegamento laterale realizzate secondo normativa UNI EN ISO 5173 hanno avuto tutte esito soddisfacente.

Tenacità del giunto saldato

Le prove di resilienza condotte secondo UNI EN ISO 148-1 ad una temperatura di prova pari a -50 °C hanno fornito valori medi di 47J per il giunto realizzato in PC e di 27J per il giunto realizzato in PF.

Idrogeno diffusibile all’apertura del pacco

Il valore di idrogeno diffusibile valutato secondo AWS A4.3, su elettrodi estratti subito dopo l’apertura della confezione, è pari a 3,4 ml/100 g, ampiamente inferiore a quanto previsto dalla norma.

Igroscopicità del consumabile

Test di idrogeno diffusibile effettuati secondo AWS A4.3 su elettrodi mantenuti fuori dalla confezione in camera climatizzata a temperatura di 27°C ed umidità relativa dell’80%,

hanno fornito un valore massimo di 4,4 ml/100 g dopo 36 ore di permanenza.

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Stabilità dell’arco L’elettrodo Conarc One lavora bene “a caldo”, quindi nelle passate di riempimento; in prima passata, dove il valore dell’intensità di corrente deve essere contenuto, risulta di difficile gestione.

Gestione del bagno Il bagno di fusione risulta molto gestibile, meno denso rispetto ad altri elettrodi basici di analoga composizione.

Saldatura in posizione La facile gestione del bagno e la stabilità dell’arco permettono un buon controllo anche in posizione.

Rimozione della scoria La scoria di questo consumabile si rimuove molto facilmente, caratteristica da non sottovalutare, specie se si salda in cianfrino stretto.

Comportamento in prima passata

Il comportamento in prima passata è sufficiente, con la necessità di moderare l’intensità di corrente per mantenere il controllo del bagno ed ottenere l’adeguata fusione dei lembi.

Comportamento in passate di riempimento

Il comportamento in fase di riempimento appare migliore rispetto alla prima passata, sempre a condizioni di impiegare adeguate intensità di corrente, essendo il bagno di fusione tendenzialmente freddo.

Regolarità di maglia La maglia si presenta regolare, tanto nella saldatura in piano che in quella in posizione.

te valido nelle passate di riempimento, con un bagno di fusione molto gestibile, che consente di realizzare cordoni ben raccordati ed una maglia regolare sia nel caso di saldature in piano che in posizione.

4. Riassumendo

In conclusione di questo articolo ritenia-mo utile riassumere il giudizio emerso a valle di ogni singola prova realizzata, nella seguente tabella.

Ringraziamenti

Si ringrazia per la collaborazione pre-stata Lincoln Italia Srl, in particolare Ing. Giovanni Pedrazzo, Ing. Stefano Angelotti, Ing. Carmela Barone e Sig. ra Rosy Leotta.

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