Mejores soldaduras de acero para reducir los costes de los astilleros
La soldadura es el proceso preferido para unir planchas metálicas. Sin embargo, las planchas de acero soldado delgadas utilizadas para intentar construir buques más ligeros sufren una mayor deformación, lo que limita su utilización y aumenta los costes por buque debido a los fallos durante su uso. Investigadores europeos del proyecto Distortion («Predicción y gestión de deformaciones causadas por el soldado de estructuras de acero de paredes delgadas»), financiado por la Unión Europea, utilizaron mediciones experimentales combinadas con modelado de elementos finitos para identificar la relación entre los parámetros del proceso de soldadura y las tensiones preexistentes en los materiales, para minimizar las deformaciones. Se realizaron extensas investigaciones experimentales de las planchas de acero de aleación de alta resistencia fabricadas mediante soldadura por aproximación. Los estudios incluyeron la medición de las temperaturas de transformación, o temperaturas a las que se produce una transformación de fase durante el calentamiento o el enfriado, dado que una temperatura de transformación baja (LTT) podría mejorar la resistencia a la fatiga. Se analizó la relación con mediciones de la tensión residual utilizando la técnica de difracción de neutrones. Además, la cinética de la relación entre la temperatura de transformación y la microestructura de las soldaduras producidas proporcionó información útil para el modelo de elementos finitos. Los investigadores aplicaron un enfoque numérico en un análisis plástico-elástico-térmico de las planchas soldadas, para predecir la deformación de estructuras de paredes delgadas. El eficaz algoritmo facilitó la selección del material para el cable de soldadura con LTT para obtener la tensión deseada en la soldadura final. Las numerosas simulaciones y los análisis experimentales de las estructuras de acero soldado de paredes delgadas llevaron a propuestas para la optimización de los materiales y procesos, lo que permitió reducir las deformaciones en estructuras tan importantes para la industria naval. Seguir investigando los descubrimientos del proyecto promete aportar una nueva comprensión de los numerosos parámetros que influyen en la deformación de las planchas de acero soldado delgadas, pudiendo reducir significativamente los costes laborales de los astilleros relacionados con el reprocesado de componentes.
