Che cos'è un Profilo di Saldatura?
Un profilo di saldatura è la forma in sezione trasversale del cordone di saldatura finito. Descrive se la faccia della saldatura è a filo con il Metallo Base, convessa sopra di esso, o concava sotto di esso. Il profilo è importante perché influisce direttamente sulla vita a fatica, sulla concentrazione delle sollecitazioni e sulla capacità di eseguire l'esame non distruttivo.
La Clausola 7.23 di D1.1:2025 richiede che tutte le saldature soddisfino i criteri di accettazione visiva delle Tabelle 8.1 o 10.14 e siano prive di cricche, sovrapposizioni e delle discontinuità di profilo inaccettabili mostrate nella Figura 7.4, nella Tabella 7.8 e nella Tabella 7.9.
Profili Accettabili vs Inaccettabili
La Figura 7.4 classifica i profili di saldatura in tre categorie: desiderabili, accettabili e inaccettabili. La classificazione varia in base al tipo di giunto:
Saldature a scanalatura (giunti di testa): Il rinforzo deve rientrare nei limiti della Tabella 7.9 Programma A. La faccia della saldatura dovrebbe avere una transizione graduale verso la superficie del Metallo Base. Rinforzo eccessivo, transizioni brusche e sovrapposizioni sono inaccettabili.
Saldature d'angolo (giunti a T, giunti a sovrapposizione, angoli interni): La faccia può essere leggermente convessa, piatta o leggermente concava secondo la Clausola 7.23.1. I limiti di convessità sono stabiliti dalla Tabella 7.9 Programma C. L'eccessiva convessità concentra le sollecitazioni sui piedi della saldatura ed è inaccettabile. Anche una gola insufficiente (concavità che riduce la dimensione effettiva della saldatura al di sotto del Minimo) è inaccettabile.
Saldature d'angolo esterne: Regolate dal Programma D, che stabilisce la convessità a metà dello Spessore della dimensione del bordo esposto più sottile.
Convexity Limiti — Tables 7.8 and 7.9
D1.1 utilizza quattro programmi di convessità definiti nella Tabella 7.9. La Tabella 7.8 mappa ogni tipo di giunto e tipo di saldatura al programma applicabile e al diagramma della Figura 7.4.
Schedule A — CJP Groove Welds (Butt Joints)
| Plate Spessore (t) | R min. | R max. (reinforcement) |
|---|---|---|
| t ≤ 1 in [25 mm] | 0 | 1/8 in [3 mm] |
| t > 1 in, ≤ 2 in [50 mm] | 0 | 3/16 in [5 mm] |
| t > 2 in [50 mm] | 0 | 1/4 in [6 mm]* |
*Per strutture caricate ciclicamente, R Massimo per t > 2 in è 3/16 in [5 mm].
Schedule B — CJP Groove Welds (Corner and T-Joints)
| Plate Thickness (t) | R min. | R max. | C max. (convexity/concavity) |
|---|---|---|---|
| t < 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 1/8 in [3 mm] |
| t ≥ 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 3/16 in [5 mm] |
Schedule C — Fillet Welds (Most Common)
| Weld Face Width (W) | C max. (convexity) |
|---|---|
| W ≤ 5/16 in [8 mm] | 1/16 in [2 mm] |
| W > 5/16 in, < 1 in [25 mm] | 1/8 in [3 mm] |
| W ≥ 1 in [25 mm] | 3/16 in [5 mm] |
Questi limiti si applicano non solo alla larghezza totale della faccia della saldatura completata, ma anche alla larghezza di un singolo cordone superficiale su una saldatura a più passate secondo la Clausola 7.23.1.
Concavità: Non ci sono restrizioni sulla concavità purché la dimensione Minima della saldatura (considerando sia il lato che la gola) sia raggiunta secondo la nota a piè di pagina b della Tabella 7.9.
Schedule D — Outside Corner Fillet Welds
Per le saldature d'angolo esterne, la convessità Massima C = t/2, dove t è lo Spessore della dimensione del bordo esposto più sottile. Vedere la Figura 7.4F per l'applicazione del Programma C rispetto al D.
Cosa significa "A Filo"?
Secondo la Clausola 7.23.3.1, le saldature che devono essere a filo devono essere rifinite in modo da non ridurre lo Spessore del Metallo Base o del Metallo di Saldatura più sottile di oltre 1/32 in [1 mm]. Il rinforzo rimanente non deve superare 1/32 in [1 mm] di altezza e deve fondersi uniformemente nelle superfici del Metallo Base con aree di transizione prive di sottosquadri.
Tutto il rinforzo deve essere rimosso dove la saldatura fa parte di una superficie di contatto o di accoppiamento.
"A filo" non significa perfettamente piatto. Significa entro 1/32 in dalla superficie del Metallo Base con una transizione liscia e priva di sottosquadri. Un'eccessiva molatura che assottiglia il Metallo Base al di sotto di questa tolleranza è un difetto.
Requisiti di Finitura Superficiale
Secondo la Clausola 7.23.3.2, dove è richiesta la finitura superficiale, i valori di rugosità superficiale non devono superare 250 microinches [6.3 micrometri] secondo ASME B46.1.
Per strutture caricate ciclicamente, la finitura deve essere parallela alla direzione della sollecitazione primaria, tranne che una rugosità finale di 125 microinches [3.2 micrometri] o inferiore può essere rifinita in qualsiasi direzione.
La scagliatura e la scanalatura possono essere utilizzate come metodi iniziali di rimozione del materiale, a condizione che siano seguite da molatura o lavorazione meccanica per ottenere la rugosità superficiale richiesta.
Metodi di Molatura e Riparazione
Secondo la Clausola 7.25, il Metallo di Saldatura o il Metallo Base possono essere rimossi mediante lavorazione meccanica, molatura, scagliatura o scanalatura. Il lavoro deve essere eseguito in modo che il Metallo di Saldatura o il Metallo Base adiacente non siano intaccati o scanalati. La scanalatura a ossigeno è consentita solo su acciai laminati.
Il Contraente ha la possibilità di riparare una saldatura inaccettabile o di rimuovere e sostituire l'intera saldatura secondo la Clausola 7.25.1. La saldatura riparata o sostituita deve essere ritestata con il metodo originale e con gli stessi criteri di accettazione.
La martellatura può essere utilizzata sugli strati intermedi della saldatura per il controllo delle sollecitazioni di ritiro secondo la Clausola 7.26, ma non è consentita alcuna martellatura sullo strato di radice o superficiale della saldatatura o sul Metallo Base ai bordi della saldatura.
Visual Ispezione Criteria — Tabella 8.1
La Tabella 8.1 è la Tabella principale dei criteri di accettazione dell'Esame Visivo. I requisiti del profilo sono l'elemento (4): i profili di saldatura devono essere conformi alla Clausola 7.23. Questo si applica sia alle connessioni non tubolari caricate staticamente che ciclicamente.
Elementi correlati della Tabella 8.1 che interagiscono con l'accettazione del profilo:
| Item | Criterion | Static | Cyclic |
|---|---|---|---|
| (4) Weld Profiles | Conform to Clause 7.23 | Required | Required |
| (6) Undersized Fillet | Undersize allowed per schedule (e.g. ≤ 1/16 in for 1/8-3/16 fillet) | Max 10% of length | Max 10% of length |
| (7) Undercut | ≤ 1/32 in for material < 1 in thick (static) | 1/32 in general | 0.01 in transverse to stress |
Una saldatura che supera il programma di convessità ma presenta un eccessivo sottosquadro ai piedi fallisce comunque l'Esame Visivo. Profilo, sottosquadro e sottodimensionamento vengono controllati insieme come parte dello stesso esame visivo della Clausola 8.9.