Perché la saldatura esotermica Aliweld® Secure+ non provoca corrosione dell'acciaio

La corrosione galvanica si verifica tra due metalli con diversi potenziali di ossidazione, come l'acciaio e il rame.

Tuttavia, sono richieste anche altre condizioni, grazie alle quali la saldatura alluminotermica Apliweld® Secure+ non ossida il collegamento del cavo ondulato in acciaio al rame.

La corrosione è un attacco distruttivo di un materiale per reazione con il suo ambiente. Le conseguenze della corrosione provocano gravi problemi come arresti degli impianti, perdita di risorse preziose, contaminazione del prodotto, ridotta efficienza e costosa manutenzione. Possono anche compromettere la sicurezza e inibire il progresso tecnologico1.

Il controllo della corrosione richiede la comprensione dei suoi meccanismi. Richiede inoltre l'uso di design e materiali resistenti alla corrosione o sistemi, dispositivi e trattamenti di protezione1.

In questo testo viene presentata qualitativamente l'ossidazione di una struttura in acciaio quando si utilizza la saldatura alluminotermica Apliweld® Secure+. L'analisi quantitativa dipende dal singolo caso e pertanto non è trattata in questo articolo di carattere più generale.

Corrosione galvanica dei metalli

La corrosione galvanica si verifica quando due materiali metallici dissimili vengono messi in contatto in presenza di un elettrolita o di un mezzo elettricamente conduttivo. Questo fenomeno può verificarsi tra metalli e leghe e altri materiali conduttivi come carbonio o grafite1.

A causa delle differenze nei potenziali di corrosione dei diversi materiali, si stabilisce una cella di corrosione elettrochimica1, ovvero una cella galvanica o una batteria le cui reazioni elettrochimiche generano corrosione. La tendenza dei materiali ad essere ossidati o ridotti da un altro metallo è determinata dalla serie galvanica.

La maggiore distanza nella serie galvanica tra due materiali aumenta il rischio di corrosione galvanica. Tuttavia, questa serie non fornisce informazioni sul tasso di attacco corrosivo. Inoltre, la posizione relativa dei materiali potrebbe cambiare a seconda dell'ambiente in cui si trovano i metalli1.

perché-apliweld-secure-alluminotermico-la-saldatura-esotermica-non-causa-corrosione-dell'acciaioSeguendo la tabella della serie galvanica, i metalli nelle file più alte, in teoria, ossidano quelli sotto di loro. Ad esempio, l'oro ossida il magnesio, l'argento ossida il cadmio, lo stagno ossida l'alluminio e, in questo caso, il rame ossida l'acciaio. Potrebbe quindi sorgere la domanda se, nella saldatura alluminotermica Apliweld Secure+, il rame risultante ossida le strutture in acciaio. Tuttavia, questo non è il caso e verrà spiegato di seguito dopo una breve descrizione del sistema di saldatura Apliweld Secure+.

Saldatura alluminotermica Apliweld® Secure+

La saldatura alluminotermica del rame, o saldatura esotermica, viene utilizzata principalmente negli impianti di messa a terra degli impianti elettrici. Questo tipo di saldatura risolve i problemi legati ai giunti meccanici con connettori a morsetto, come guasti umani e deterioramento della qualità nel tempo.

Questo perché, a differenza dei giunti di raccordo, la saldatura alluminotermica del rame è un processo chimico che permette di ottenere un legame molecolare ed irreversibile tra conduttori in rame, acciaio inox, zincato, bronzo, ecc. La base del processo è una reazione chimica esotermica in cui l'alluminio riduce l'ossido di rame, producendo il rame che fonde totalmente o parzialmente i conduttori da saldare. Il risultato è una connessione superiore a qualsiasi giunto meccanico in termini di proprietà meccaniche ed elettriche. La sua conducibilità è uguale o migliore di quella dei conduttori stessi, senza aumentare la resistenza.

Apliweld® Secure+ è il sistema di saldatura esotermica sviluppato da Aplicaciones Tecnológicas, composto da carica in compresse, un iniziatore elettronico e accensione remota (attivata tramite Bluetooth). Apliweld® Secure+ si posiziona sul mercato come la saldatura esotermica che offre maggiori vantaggi ai lavoratori, con particolare attenzione alla sicurezza sul lavoro, consentendo al contempo risultati più accurati ed efficienti dei giunti negli impianti di messa a terra. Apliweld® Secure+ è quindi lo strumento per qualsiasi progetto di saldatura esotermica.

Parleremo ora del caso particolare del collegamento dell'acciaio corrugato al cavo di rame mediante saldatura esotermica Apliweld® Secure+.

Fattori che influenzano la corrosione galvanica

La serie galvanica è solo una delle condizioni necessarie affinché si verifichi la corrosione galvanica, poiché diversi fattori consentono o impediscono il verificarsi della corrosione galvanica. Questi includono la presenza di un mezzo elettrolitico, le aree anodica e catodica, il tempo di esposizione o la cinetica della reazione stessa. Per una valutazione qualitativa, vengono studiati i primi due.

Da un lato, il mezzo elettrolitico si riferisce all'ambiente in cui i metalli sono a contatto. Pertanto, se non esiste un mezzo attraverso il quale scorre la corrente, non può verificarsi corrosione. Con un mezzo elettrolitico, invece, la corrosione si verifica quantitativamente a seconda della conducibilità del mezzo, sebbene anche altre caratteristiche abbiano un ruolo. Tipicamente, l'acqua deionizzata è un cattivo conduttore, mentre l'acqua piovana ha una conduttività leggermente superiore e l'acqua di mare è un chiaro caso di mezzo corrosivo.