Il patentino del saldatore
Considerazioni introduttive
Esistono tre aspetti fondamentali che influenzano le caratteristiche finali di un giunto saldato:
- imperfezioni operative: sono legate alle capacità operative del saldatore in relazione alla tipologia materiale, alla geometria di giunto e alla posizione di saldatura.
- imperfezioni metallurgiche: sono legate alla struttura metallurgica che si ottiene con la saldatura e quindi sono direttamente dipendenti dai parametri di saldatura (tensione, corrente, velocità di saldatura, apporto termico, …), dalle condizioni ambientali (temperatura ambiente, umidità, …).
- caratteristiche meccaniche: il giunto soldato deve rispondere a specifici requisiti di resistenza meccanica, durezza, tenacità, resistenza alla corrosione, ….
Al fine di poter garantire il costante rispetto di tutti questi requisiti e data l’impossibilità nella saldatura di poterli verificare tutti senza distruggere il componente appena realizzato, per poter mantenere una adeguata costanza della qualità, si è stabilito di ricorrere al controllo indiretto del processo attraverso la sorveglianza dei parametri che lo costituiscono.
Tra gli aspetti che richiedono un opportuno controllo indiretto troviamo:
- la qualifica dei processi di saldatura
- la certificazione dei saldatori
- la certificazione degli operatori di saldatura.
Il patentino di saldatore
Il patentino è stato ideato per permette di dare riscontro della reale abilità del saldatore nell’eseguire in modo costante e ripetitivo saldature con un livello di qualità ritenuto accettabile.
Al fine di poter standardizzare sia a livello nazionale che a livello internazionale la modalità di verifica dell’abilità del saldatore è consuetudine fare ricorso a delle norme di riferimento che possono variare a seconda del paese e dell’ambito applicativo.
Di seguito vengono elencate alcune delle principali norme di riferimento per la qualifica e certificazione dei saldatori riferite ai codici di fabbricazione Europei:
- UNI EN ISO 9606-1 Prove di qualificazione dei saldatori – saldatura per fusione – parte 1 Acciaio
- UNI EN ISO 9606-2 Prove di qualificazione dei saldatori – saldatura per fusione – parte 2 Alluminio e leghe di alluminio
- UNI EN ISO 9606-3 Prove di qualificazione dei saldatori – saldatura per fusione – parte 3 Rame e leghe di rame
- UNI EN ISO 9606-4 Prove di qualificazione dei saldatori – saldatura per fusione – parte 4 Nichel e leghe di nichel
- UNI EN ISO 9606-3 Prove di qualificazione dei saldatori – saldatura per fusione – parte 5 Titanio e leghe di titanio, zirconio e leghe di zirconio
e ai codici di fabbricazione americani:
- Codice ASME
- Codice AVS
Il rilascio del patentino del saldatore avviene a seguito del superamento di una prova che può essere sia a carattere teorico (spesso facoltativa) atta a verificare le conoscenze di base del saldatore sia di carattere pratico, attraverso la quale e possibile valutare la reale capacità di eseguire una saldatura conforme ai requisiti minimi richiesti.
I principali parametri che vengono valutati e/o presi in considerazione durante la prova d’esame e che saranno essenziali per determinare i campi di validità sono:
- Abilità manuale dell’operatore
- Processo di saldatura
- Tipo di provino (lamiera o tubo)
- Tipo di giunzione (di testa o d’angolo)
- Materiale base
- Materiale di apporto
- Spessore e dimensioni del provino
- Posizione di saldatura
- Direzione di esecuzione
La prova di saldatura di norma viene effettuata sotto la supervisione di un ispettore di un ente terzo accreditato, questo permette di ottenere il massimo riconoscimento sia in ambito nazionale, sia in quello internazionale della validità del patentino.
Una volta terminata la prova durante la quale vengono registrati tutti i parametri di esecuzione, vengono eseguite specifiche prove sul campione realizzato, con lo scopo di poter certificare la qualità del giunto.
Se l’esito sulle prove condotte e positivo, al saldatore viene rilasciato il patentino contenente tutte le informazioni relative ai campi di validità per i quali da questo momento è abilitato.
La UNI EN ISO 9606-1
Prove di qualificazione dei saldatori, saldatura per fusione, parte 1 acciai.
La norma specifica i requisiti per la prova di qualificazione dei saldatori per la saldatura per fusione degli acciai e fornisce un insieme di regole tecniche per l’esecuzione di una prova di qualifica sistematica del saldatore, consentendo che le qualificazioni così ottenute siano uniformemente accettate indipendentemente dal tipo di prodotto, dal luogo, dall’esaminatore o dall’organismo d’esame.
I procedimenti di saldatura cui fa riferimento la norma sono quelli a fusione manuali e semiautomatici.
Processo
Nel caso in cui una procedura di saldatura prevedere l’accoppiamento di più processi si può tenere la qualificazione del saldatore con un saggio di prova unico oppure eseguendo due o più prove di qualificazione separate.
I campi di validità vengono valutati in ogni caso considerando ciascun processo di saldatura usato singolarmente in funzione principalmente dello spessore di metallo depositato con ogni singolo processo.
Ciascuna prova di qualificazione qualifica generalmente solo un processo di saldatura.
Alcune eccezioni si riscontrano nei processi di saldatura a filo continuo, dove le qualificazioni per la saldatura con filo pieno e filo animato metal cored (a riempimento con polvere metallica) sono intercambiabili, così come la saldatura con filo animati a riempimento di flusso basico e protezione con gas attivo, qualifica anche la saldatura a filo continuo senza gas.
Le prove che il saldatore deve superare per conseguire il patentino
La prova teorica
La norma prevede la possibilità che il saldatore sia sottoposto ad una prova teorica non obbligatoria di conoscenza dei processi di saldatura sui quali eseguirà la prova pratica e riguardante:
- aspetti relativi alle apparecchiature
- aspetti connessi alla sicurezza
La verifica delle conoscenze tecniche del saldatore può essere fatta con:
- prove scritte obiettive, ad esempio domande a risposta multipla
- esame orale sulla base di un elenco di domande scritte
- prova con elaboratore elettronico
- prova di dimostrazione/osservazione sulla base di un elenco scritto di criteri
La prova deve essere svolta alla presenza dell’esaminatore e se eseguita il relativo risultato deve essere riportato sul certificato.
La prova pratica
Durante la prova di qualificazione, il saldatore deve seguire una WPS preparata in conformità alla UNI EN ISO 15609 parte 1 o parte 2, inoltre:
- durante l’esecuzione di un saggio deve essere presente almeno un’interruzione e una ripresa di saldatura sia nella passata al vertice, sia in quello di finitura, ed entrambe devono trovarsi nel tatto tratto utile della lunghezza di esame del giunto
- il saldatore può asportare piccole imperfezioni mediante molatura, eccetto che sulle superfici successivamente l’aver terminato la saldatura
In questa fase è essenziale e pertanto richiesta la presenza dell’esaminatore o di un delegato dell’ente che ha la responsabilità della qualificazione durante l’esecuzione del saggio.
Qui sotto è possibile osservare un esempio di patentino emesso in conformità alla UNI EN ISO 9606-1
Seguono alcuni esempi dei parametri essenziali registrati sul patentino:
Processi di saldatura
Questa norma si riferisce solo ai processi di saldatura definiti come saldatura manuale e ai processi di saldatura parzialmente meccanizzati.
Numeri di codice dei processi di saldatura sono riportati secondo quanto descritto nella UNI EN ISO 4063
- 111 Saldatura ad arco manuale con elettrodo rivestito
- 114 Saldatura ad arco con elettrodo a filo animato senza gas protettivo
- 121 Saldatura ad arco sommerso con elettrodo a filo pieno (parzialmente meccanizzato)
- 125 Saldatura ad arco sommerso con elettrodo a filo animato (parzialmente meccanizzato)
- 131 Saldatura ad arco in gas inerte con elettrodo a filo pieno (saldatura MIG)
- 135 Saldatura ad arco in gas attivo con elettrodo a filo pieno (saldatura MAG)
- 136 Saldatura ad arco in atmosfera protettiva con elettrodo a filo animato (polvere scorificante)
- 138 Saldatura ad arco in atmosfera protettiva con elettrodo a filo animato (polvere metallica)
- 141 Saldatura ad arco in gas inerte elettrodo in tungsteno materiale di apporto a filo pieno o bacchetta (TIG)
Forma del provino
- Saldatura di testa lamiera: P BW
- Saldatura di testa dei tubi: T BW
- Saldatura d’angolo lamiera: P FW
- Saldatura d’angolo dei tubi: T FW
La saldatura dei tubi D > 25 mm vale anche per la saldatura delle lamiere.
La saldatura delle lamiere vale anche per la saldatura dei tubi di: D ≥ 75 mm rotanti nelle posizioni PA, PB, PC e PD e fissi con D ≥ 500 mm
Posizione di esecuzione del saggio
Campi di validità delle posizioni di saldatura
Campi di validità per posizioni di saldatura di testa
Campi di validità per posizioni di saldatura d'angolo
Tipo di saldatura
Le saldature di testa non valgono per la certificazione di quelle d’angolo e viceversa.
Oltre alla saldatura di testa, è consentito effettuare a completamento anche la saldatura d’angolo, Il provino deve avere uno spessore di almeno 10 mm o se inferiore, comunque, equivalente a quello della lamiera della saldatura di testa. L’esecuzione avviene su un piano nella posizione PB. Questa prova complementare certifica tutte le saldature ad angolo delle posizioni di saldatura PA e PB nel campo di validità della qualificazione del cordone di saldatura di testa. Per ulteriori restrizioni vedere il testo della norma.
Le saldature di testa dei tubi prevedono angoli ≥ 60°.
Per tubi con angolazioni < 60° occorre prevedere provini speciali.
Metallo di apporto
Nella UNI EN ISO 9606-1 i materiali di apporto sono stati raggruppati per caratteristiche similari di difficoltà di gestione del bagno di saldatura con la denominazione FM, Filler Metal.
Gruppo dei metalli d'apporto
Campo di validità per metalli di apporto
