Una migliore saldatura dell'acciaio per cantieri navali più economici
La saldatura rappresenta il processo preferenziale per la fusione delle piastre metalliche. Tuttavia, le piastre sottili in acciaio saldato utilizzate nella produzione di navi più leggere sono soggette ad una maggiore distorsione, che ne limita l'utilizzo e determina un aumento dei costi per ciascuna nave a causa dei guasti che si verificano durante l'utilizzo. Alcuni ricercatori finanziati dall'UE che lavorano sul progetto Distortion ("Predicting and managing weld induced distortion in thin-walled, steel structures") hanno condotto misurazioni sperimentali, accompagnate da una modellazione degli elementi finiti, allo scopo di identificare la relazione tra i parametri del processo di saldatura e gli stress dei materiali preesistenti ai fini della riduzione della distorsione. È stata inoltre condotta un'analisi sperimentale approfondita delle piastre fabbricate in acciaio legato ad alta resistenza prodotte mediante la saldatura testa a testa. Gli studi erano incentrati sulle misurazioni delle temperature di trasformazione o delle temperature alle quali si verifica una trasformazione della fase durante il riscaldamento o il raffreddamento, considerando che la bassa temperatura di trasformazione (LTT) potrebbe migliorare la resistenza alla fatica. La relazione è stata analizzata con la misurazione dello stress residuo utilizzando la tecnica di diffrazione dei neutroni. Inoltre, la cinetica della relazione tra la temperatura di trasformazione e la microstruttura delle saldature meccaniche ha fornito informazioni utili per il modello degli elementi finiti. I ricercatori hanno implementato l'approccio numerico in un'analisi termo-elasto-plastica delle piastre saldate allo scopo di prevedere la distorsione nelle strutture a parete sottile. L'efficienza dell'algoritmo ha facilitato la scelta del materiale per il filo di saldatura alla LTT allo scopo di ottenere lo stress desiderato della saldatura finale. Numerose simulazioni e analisi sperimentali delle strutture in acciaio saldato con pareti sottili hanno condotto all'elaborazione di proposte per l'ottimizzazione dei processi e dei materiali che hanno a loro volta determinato una riduzione della distorsione in tali strutture di importanza cruciale per il settore navale. L'applicazione futura dei risultati del progetto fa ben sperare nella nuova comprensione di numerosi parametri che incidono sulla distorsione nelle piastre sottili in acciaio saldato che potrebbero ridurre in modo significativo i costi di manodopera dei cantieri navali correlati alla rilavorazione dei componenti.
