Due giunti testa a testa in acciaio al carbonio da 20 mm, cianfrino a V con bisello di 30°, e in ciascuno un difetto lungo una decina di millimetri. Nel primo è un allineamento di pori nel riempimento, nel secondo una mancanza di fusione sul fianco del cianfrino, inclinata come il bisello. Sulla lastra il primo salta all'occhio, mentre il secondo può restare quasi invisibile. Con gli ultrasuoni succede l'inverso: una sonda angolata a 60° colpisce il fianco del cianfrino quasi di fronte e ne ricava un'eco netta, mentre i pori sparsi rimandano segnali deboli e difficili da caratterizzare.
Chi scrive il piano di controllo delle saldature sceglie quindi il metodo prima di tutto sul difetto che preoccupa il progettista, poi sullo spessore, e solo dopo su accesso, documentazione e radioprotezione. È anche l'ordine che seguono le norme dei controlli non distruttivi sulle saldature.
Densità contro impedenza acustica: che cosa registra ciascun metodo
La radiografia misura quanta radiazione attraversa il pezzo lungo ogni linea del fascio. Un poro o un'inclusione di scoria tolgono o aggiungono materiale lungo quella linea, e sulla lastra o sul pannello compaiono come una macchia più scura o più chiara. Il contrasto dipende dal volume del difetto proiettato nella direzione del fascio, e per questo porosità, soffiature, inclusioni e mancanze di penetrazione aperte sono il terreno naturale del metodo. Una cricca sottile si comporta diversamente. Se il suo piano è allineato al fascio, la radiazione percorre per qualche millimetro il vuoto della fessura e la cricca si vede. Se invece è inclinata, il vuoto attraversato si riduce alla sua apertura, magari pochi centesimi di millimetro, e il segnale si confonde con il rumore. La guida dell'Health and Safety Executive britannico sulla radiografia industriale (2008) lo scrive senza giri di parole. I difetti volumetrici si rilevano più facilmente di quelli planari, per una cricca contano dimensione, morfologia, orientamento e apertura, e il fascio va allineato il più possibile al piano del difetto, con più esposizioni quando l'orientamento non è noto. La stessa guida segnala i casi in cui conviene considerare un altro metodo.
Gli ultrasuoni lavorano al contrario. Un impulso di qualche megahertz entra nel metallo e torna indietro dove incontra un salto di impedenza acustica, come un'interfaccia fra acciaio e aria. Una superficie piana e ampia, come il fianco non fuso di un cianfrino, è un ottimo riflettore se il fascio la colpisce quasi perpendicolarmente, mentre un poro sferico disperde l'energia in tutte le direzioni e restituisce poco. In compenso il tempo di volo dice a che profondità si trova l'indicazione, e con le tecniche giuste anche quanto è alta, un dato che una singola radiografia, proiezione piana del pezzo, non può dare.
Lo spessore sposta il confine: che cosa dice la ISO 17635
La norma che collega materiale, spessore e metodo è la ISO 17635, le regole generali per il controllo delle saldature metalliche. Nell'edizione 2016, per i giunti testa a testa in acciaio ferritico, la tabella delle imperfezioni interne indicava la radiografia fino a 8 mm di spessore, con gli ultrasuoni ammessi solo con limitazioni. Fra 8 e 40 mm i due metodi stavano alla pari, mentre oltre i 40 mm toccava agli ultrasuoni, con la radiografia ammessa solo con limitazioni. Per gli acciai austenitici la radiografia restava il metodo di riferimento a tutti gli spessori, con un rimando alla ISO 22825 per gli ultrasuoni. L'edizione 2025, in vigore, ha modificato proprio quella tabella, aggiunto il phased array sui componenti a parete sottile e la tecnica TFM, e reintrodotto un annesso con un diagramma di flusso per la scelta. Per un capitolato nuovo la tabella va letta sul testo 2025.
La stessa norma traduce il livello di qualità della saldatura in tecnica e criterio di accettazione per ciascun metodo. Nell'edizione 2016, per il livello B della ISO 5817 la radiografia digitale chiedeva la classe B e il livello di accettazione 1 della ISO 10675-1. Gli ultrasuoni manuali chiedevano almeno il livello di prova B della ISO 17640 e il livello di accettazione 2 della ISO 11666. Per il livello D gli ultrasuoni manuali non erano raccomandati. Il dettaglio conta: lo stesso giunto può essere accettato con un metodo e rifiutato con l'altro, perché ciascuno vede imperfezioni diverse e le misura in modo diverso. L'accettabilità radiografica è approfondita nell'articolo su chi decide i livelli di accettazione.
Quanto trovano davvero: le probabilità di rilevazione misurate
I numeri pubblici più utili vengono da prove su saldature con difetti noti, e vanno letti con il loro campione. Lo studio olandese NIL su lamiere saldate fino a 15 mm è riportato nella guida HSE del 2008 sulla radiografia. Con un'esposizione singola, a raggi X o gamma, la probabilità di rilevazione si fermava al 60-70%, e saliva al 95% con due esposizioni allineate ai fianchi del cianfrino. La stessa guida cita le prove NORDTEST del 1987, oltre 3.000 interpretazioni su più di 700 difetti, con una probabilità media intorno al 70% alla sensibilità più alta. Da questi dati, avverte la guida, non si possono trarre conclusioni dettagliate, ma l'indicazione sull'allineamento è chiara: la seconda prova funzionava perché il fascio era allineato alle mancanze di fusione.
Sul lato ultrasonoro il limite più documentato è il dimensionamento manuale. Nel programma britannico PANI, su un giunto a doppia V da 25 mm, una cricca al vertice alta 8 mm è stata misurata dagli operatori con valori fra 2 e 10 mm, e la seconda fase del programma ha mostrato una dispersione simile. La guida HSE sugli errori di dimensionamento (2008) stima per il metodo dell'ampiezza massima una deviazione standard dell'errore casuale di circa 3 mm a 20 mm di percorso del fascio, che sale a 7 mm a 300 mm. È il motivo per cui la ISO 17640 lega i suoi livelli di prova a probabilità di rilevazione diverse, e per cui i controlli a ultrasuoni registrati, phased array e TOFD, hanno preso spazio nei capitolati. Georgiou, su Insight (2007), avverte infine che una curva di probabilità di rilevazione vale per il metodo, il campione e la procedura su cui è stata misurata. Non si trasferisce quindi a occhi chiusi da un tubo a una lamiera.
Ultrasuoni manuali, phased array e TOFD non producono lo stesso referto
Dire "ultrasuoni" in un capitolato non basta, perché le tecniche hanno norme, spessori minimi e criteri diversi. Il controllo manuale segue la ISO 17640:2018, per giunti da 8 mm in su in materiali a bassa attenuazione. Prevede tre livelli di prova A, B e C e un quarto, D, riservato ad applicazioni speciali e definito per specifica. I criteri di accettazione stanno nella ISO 11666:2018, che copre spessori da 8 a 100 mm. Il phased array automatizzato segue la ISO 13588:2019 da 6 mm, con valutazione per ampiezza e lunghezza oppure per altezza e lunghezza, e trova i suoi livelli di accettazione nella ISO 19285:2017. Il TOFD, che misura l'altezza del difetto dalla diffrazione delle sue estremità, segue la ISO 10863:2020 da 6 mm, con accettazione secondo la ISO 15626:2018 fra 6 e 300 mm. La tecnica TFM, infine, ha la sua norma nella ISO 23864:2021, da 3,2 mm.
Per chi sceglie conta soprattutto la differenza fra un controllo che lascia un'immagine archiviata e uno che lascia un verbale. Phased array e TOFD registrano la scansione con l'encoder, e il dato si può rileggere, confrontare nel tempo e far verificare a un terzo, come la radiografia. Diverse di queste norme sono indicate dall'ISO come in revisione, quindi nei capitolati conviene richiamarle con l'edizione. Strumenti e configurazioni sono discussi nella guida al phased array per le saldature e in quella su come scegliere uno strumento PAUT e TOFD.
Metodo da scegliere per un nuovo capitolato?
Inviaci giunti, spessori, materiale e norma di riferimento: ti diciamo se conviene la radiografia, il phased array o il TOFD, con una dimostrazione in campo sul tuo pezzo e un preventivo su misura in 24 ore.
Scrivici via email Scrivici su WhatsAppIl controllo delle saldature, caso per caso
| Situazione | Metodo di partenza | Motivo |
|---|---|---|
| Acciaio ferritico fino a 8 mm | Radiografia | Gli ultrasuoni erano ammessi solo con limitazioni nella ISO 17635:2016 |
| Ferritico 8-40 mm, porosità e inclusioni attese | Radiografia o ultrasuoni | Entrambi ammessi; la radiografia documenta meglio i difetti volumetrici |
| Ferritico oltre 40 mm | Ultrasuoni, PAUT o TOFD | Radiografia solo con limitazioni; energia e tempi crescono |
| Rischio di cricche e mancanze di fusione su giunti spessi | PAUT o TOFD | Riflettori planari favorevoli al suono, altezza misurabile |
| Acciai austenitici, leghe di nichel, giunti dissimili | Radiografia | Gli ultrasuoni richiedono una procedura dedicata secondo la ISO 22825 |
| Accesso da un solo lato, area di lavoro affollata | Ultrasuoni o PAUT | La radiografia vuole sorgente e rivelatore ai due lati e un'area controllata |
La tabella va letta come punto di partenza, perché la norma di prodotto o il cliente possono imporre un metodo diverso. Dove la scelta è libera, il criterio resta quello dell'esempio iniziale: se il difetto che preoccupa è volumetrico e le pareti sono sottili, la radiografia è la scelta più sicura; se è planare e le pareti sono spesse, il phased array con il TOFD trova di più e misura meglio.
Dove la radiografia resta la scelta più solida
Sulle pareti sottili gli ultrasuoni perdono terreno in fretta. Sotto qualche millimetro l'eco del difetto si confonde con quelle di superficie e di radice, la zona vicina alla sonda pesa su una frazione grande dello spessore e il dimensionamento diventa incerto. Una radiografia, sullo stesso spessore, lavora a tensioni basse e con contrasto alto. Lo stesso vale per i getti, dove la geometria complessa moltiplica le riflessioni di forma e la porosità diffusa, il difetto tipico, è proprio quella che il suono restituisce peggio.
C'è poi il caso dei materiali a grano grosso. Nelle saldature austenitiche, in quelle in leghe di nichel e nei giunti dissimili la struttura colonnare del metallo fuso devia e attenua il fascio, crea echi di struttura e rende la propagazione dipendente dalla direzione. Gli ultrasuoni restano possibili, ma con una procedura sviluppata e validata caso per caso secondo la ISO 22825:2017, che non fissa livelli di accettazione e chiede blocchi di prova rappresentativi del giunto reale. Su pochi pezzi, quel costo di preparazione rende la radiografia più semplice. Conta infine chi legge il referto. Un'immagine radiografica si interpreta anche senza conoscere la tecnica che l'ha prodotta, e molti capitolati di prodotto, nel piping e nei recipienti, la richiamano ancora per nome, come mostrano i casi applicativi su saldature e fusioni.
Chi decide il metodo nel piano di controllo
Il metodo lo fissa per primo chi firma il codice di prodotto o la specifica del cliente. La norma di costruzione del recipiente, della tubazione o della struttura stabilisce infatti quanta parte dei giunti va controllata e con quali metodi ammessi. Dentro quel perimetro la scelta passa al coordinatore di saldatura, che la scrive nel piano di controllo insieme alla tecnica, alla classe o al livello di prova e al criterio di accettazione, e la fa approvare dal committente. Quando nel piano entrano i raggi X, resta da decidere come organizzare la radiografia delle saldature, in reparto o affidandola a un servizio esterno. Il controllo lo esegue poi personale certificato secondo la ISO 9712:2021 per quel metodo, perché un livello 2 in radiografia non firma un referto ultrasonoro.
Nel conto entra anche il cantiere. Per radiografare serve un'area controllata e, spesso, il fermo delle lavorazioni vicine durante le esposizioni, oltre agli adempimenti di radioprotezione. Gli ultrasuoni, che non usano radiazioni ionizzanti, lavorano accanto alle squadre in attività. Quando i due metodi si affiancano, la soluzione più frequente nei capitolati esigenti, la radiografia documenta i difetti volumetrici e gli ultrasuoni coprono quelli planari e ne misurano l'altezza. Una panoramica di strumenti e tecniche ultrasonore è nella pagina sugli ultrasuoni industriali UT, PAUT e TOFD.
Cosa inviarci per una valutazione
Per indicarti il metodo e la strumentazione adatti al controllo delle tue saldature servono questi dati:
- materiale, tipo di giunto, spessori e diametri, con il disegno del cianfrino;
- norma di prodotto o specifica del cliente, livello di qualità secondo la ISO 5817;
- difetti che preoccupano di più: porosità, inclusioni, mancanze di fusione, cricche;
- accesso al giunto: da uno o da due lati, in officina o in cantiere;
- volumi: giunti al giorno o per commessa, e tempi disponibili;
- metodo usato oggi e personale certificato disponibile.
Puoi inviarli via email a info@dipitech.com o su WhatsApp, con disegni e specifiche.
L'ordine delle domande conta più di ogni singola risposta. Si parte dal difetto che il progettista teme e dallo spessore, si verifica che cosa ammettono la norma di prodotto e la ISO 17635 vigente, e solo allora si guarda a costi, tempi e radioprotezione. Se il tuo caso è in una zona grigia, il modo più rapido per deciderlo è una dimostrazione in campo sul tuo giunto, con preventivo su misura in 24 ore e assistenza tecnica in Italia. Per il versante radiografico, sorgenti e rivelatori sono presentati nella pagina sul controllo radiografico delle saldature.
Domande frequenti su radiografia e ultrasuoni nel controllo saldature
Meglio la radiografia o gli ultrasuoni per il controllo delle saldature?
Dipende dal difetto atteso e dallo spessore. La radiografia rileva meglio i difetti volumetrici, come porosità e inclusioni, e lavora bene sulle pareti sottili; gli ultrasuoni, soprattutto phased array e TOFD, trovano meglio i difetti planari come cricche e mancanze di fusione e ne misurano l'altezza, e prevalgono sugli spessori elevati.
Quale norma indica il metodo da usare in base allo spessore?
La ISO 17635, oggi nell'edizione 2025, che fissa le regole generali per il controllo delle saldature metalliche. Nell'edizione 2016, per l'acciaio ferritico, la radiografia era il metodo di riferimento fino a 8 mm, i due metodi erano alla pari fra 8 e 40 mm e gli ultrasuoni prevalevano oltre; la tabella è stata modificata nel 2025 e va letta sul testo vigente.
Gli ultrasuoni possono sostituire la radiografia sulle saldature?
Spesso sì, se la norma di prodotto o il cliente lo ammettono e lo spessore rientra nel campo delle norme ultrasonore, da 8 mm per il controllo manuale secondo la ISO 17640:2018 e da 6 mm per phased array e TOFD automatizzati. Sulle pareti sottili e sui giunti austenitici la radiografia resta di solito più semplice e affidabile.
Che cosa trova il TOFD che la radiografia non vede?
Il TOFD misura l'altezza dei difetti attraverso lo spessore, ricavandola dalla diffrazione delle loro estremità; poiché sfrutta la diffrazione e non la riflessione, dipende meno dall'orientamento del difetto. La radiografia restituisce una proiezione piana del pezzo, senza informazione sulla profondità da una singola esposizione.
Qual è la probabilità di rilevazione della radiografia sulle cricche?
Dipende molto dall'allineamento del fascio. Nello studio olandese NIL riportato dalla guida HSE del 2008, su lamiere saldate fino a 15 mm un'esposizione singola dava probabilità di rilevazione fra il 60 e il 70%, mentre due esposizioni allineate ai fianchi del cianfrino arrivavano al 95%.
Quanto costa il controllo delle saldature con radiografia o ultrasuoni?
Dipende da metodo, numero e spessore dei giunti, accesso, norma di riferimento e strumentazione, per cui un prezzo generico sarebbe fuorviante. DIPITECH prepara un preventivo su misura in 24 ore per la strumentazione adatta e può organizzare una dimostrazione in campo sul tuo giunto.