Metallurgia e saldabilità dei giunti saldati
Giovedì 2 Dicembre, ore 14.30 – 18.00
Sala Maestrale
- Caratterizzazione di giunti saldati con tecnologia Laser allo stato solido tra acciaio al C-Mn e ghisa
sferoidale per applicazioni automotive -
Abstract
La presente memoria riporta i risultati di un case-study affrontato da DAYCO, in collaborazione con IIS, finalizzato allo sviluppo un nuovo componente per applicazione automotive, realizzato attraverso la saldatura eterogenea di acciai al carbonio e ghisa sferoidale con processo laser allo stato solido. Nello specifico, saranno illustrate le diverse soluzioni progettuali considerate per minimizzare le criticità legate alla saldabilità delle ghise mediante sistemi di energia concentrata, tenendo conto anche dell’esigenza di definire procedure operative applicabili in un contesto industriale ad elevata produttività. - L’uso della termodinamica computazionale CALPHAD nella progettazione di Fili Animati con tenacità ottimizzata a basse temperaturen title
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Abstract
Il filo animato (FCAW) è un processo di saldatura estremamente versatile, in quanto unisce le caratteristiche di facilità di utilizzo e rendimento del ciclo del filo pieno, alla flessibilità nell’ottimizzare le chimiche dell’elettrodo rivestito. Questo, associato ad una migliore protezione e sostegno del bagno di saldatura, rende la saldatura FCAW particolarmente adatta a impieghi in cantiere nei casi in cui sia necessario associare una buona saldabilità a proprietà meccaniche come la tenacità alle basse temperature. In questo contesto, si rende necessario lo sviluppo di nuove formulazioni per la produzione di materiali d’apporto FCAW con elevate proprietà meccaniche da abbinare agli acciai di nuova generazione ad elevato limite elastico. L’attività proposta utilizza un approccio combinato sperimentale e di modellazione al fine di ottimizzare la microstruttura as-welded dei materiali di apporto per la saldatura di acciai al carbonio e ad alta resistenza. Attraverso l’utilizzo della termodinamica computazionale basata sul metodo CALPHAD, la chimica iniziale è progettata per promuovere la formazione di particelle di ossido micrometriche con composizione personalizzata durante il processo di solidificazione, agenti come siti di nucleazione per la formazione di microstrutture resistenti, opportunamente caratterizzate attraverso analisi di dilatometria, microdurezza, test meccanici e microscopia elettronica ad alta risoluzione. Si scopre che l'aggiunta di specifici elementi micro-leganti gioca un ruolo chiave nella formazione di queste particelle di ossido. Questo lavoro apre la strada verso l'uso di metodi computazionali per la progettazione di nuove composizioni di fili animati per la saldatura di acciai ad alta resistenza e tenacità. - Development of welding consumable with yield strength higher than 1100 MPa. Alloy concept,
microstructural and mechanical characterization -
Abstract
Steels with yield strength higher than 1100MPa are increasingly used for the construction of welded structures (e.g. lifting systems and cranes). For the welding of these steels it is a common industrial practice the use of welding consumables with "under-matching" tensile characteristics compared to the base material.This article describes the development and characterization activities of a new metal cored cored wire capable to depositing a weld metal that guarantees a yield strength greater than 1100MPa, in line with the performance of the base material.
The alloy concept of the deposited weld metal, the resulting microstructure and the mechanical characteristics will be described with a special focus in balancing the tensile properties and the toughness at -20°C.
- Soluzioni di placcatura con acciai superduplex: comparazione tra i risultati dei procedimenti
elettroscoria ed arco sommerso a filo -
Abstract
Le condizioni operative degli apparecchi a pressione per l’industria chimica e petrolchimica necessitano spesso dell’impiego di un riporto interno atto a garantire la resistenza alla corrosione.
Nel caso in cui siano richieste proprietà di resistenza alla corrosione per pitting, gli acciai inossidabili austenoferritici sono spesso la scelta più appropriata.Questo articolo descrive l’esperienza di placcatura con acciai superduplex. Attraverso soluzioni economicamente efficienti che minimizzino lo spessore di deposito, l’obiettivo di garantire la qualità e l’assenza di difetti si coniuga con quello di mantenere il corretto bilanciamento tra le fasi ferritica ed austenitica.
In particolare, una soluzione innovativa con procedimento Electro Slag Strip Cladding in passata singola verrà confrontato con un tradizionale procedimento arco sommerso a filo.
- PWHT effects on Incoloy 800 welded joint
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Abstract
Non presente. - Caratterizzazione di un processo filo continuo ad elevato deposito, robotizzato, su acciai per
impieghi ad alta temperatura -
Abstract
I procedimenti di saldatura a filo continuo sotto protezione gassosa, inerte o attiva, sono largamente impiegati in tutti i settori industriali. Per questo motivo, negli ultimi anni, le saldanti a filo sono state quelle su cui tutti i produttori hanno maggiormente investito in termini di sviluppo tecnologico e ricerca, con lo scopo di rendere questo processo sempre più versatile. A questo ha contribuito anche l’enorme incremento avuto dall’impiego dei robot in saldatura che, infatti, rappresenta, dopo l’handling, il principale segmento di impiego dei robot a livello globale.Nonostante ciò, esistono settori industriali cui l’uso di questo procedimento è ancora, spesso, precluso; vedasi ad esempio le costruzioni di parti in pressione per caldareria.
L’attività di ricerca descritta in questa memoria riassume i risultati ottenuti e verificati su saldature di acciai per impieghi ad alta temperatura realizzate con processo HyperFill™ (Twin Arc GMAW-P) della Lincoln Electric.
Lo scopo dei test è di illustrare le caratteristiche peculiari di saldature ottenute con un procedimento filo continuo ad elevato deposito in applicazione robotizzata.
- Caratterizzazione di giunti saldati in THOR115® mediante prove standard di qualifica e con
l’aggiunta di prove di creep accelerato -
Abstract
Il cambio di scenario nel mercato dell’energia con una quota sempre più importante delle energie rinnovabili comporta, per gli impianti di produzione di energia convenzionali, una tendenza a lavorare in condizioni cicliche sempre più frequenti e a richiedere efficienze energetiche sempre maggiori. In questo contesto, i materiali finora utilizzati presentano alcune limitazioni: da un lato perché devono mantenere un’integrità strutturale quando sottoposti a frequenti avviamenti e spegnimenti degli impianti, dall’altro perché i parametri di lavoro (Temperatura e Pressioni di esercizio) sono molto vicini ai loro limiti di impiego.Considerando le esigenze dell’industria, negli ultimi anni si è sviluppata una nuova generazione di acciai ferritici atti a lavorare ad alte temperature (denominati CSEF Steel – Creep Strength Enhanced Ferritic Steel) con una maggiore resistenza all’ossidazione e una maggiore stabilità strutturale di lungo termine. Tra questi, il THOR115® rappresenta una possibile soluzione della problematica e una valida alternativa già oggi utilizzata a livello industriale.
La presente memoria riassume i risultati di una attività sperimentale volta alla caratterizzazione di giunti saldati con questo materiale e con altri materiali ferritici (i.e. T92, T91, T22). Tali giunti sono stati prodotti utilizzando le stesse best-practice in uso presso i fabbricanti di caldaie per il gr.91, riqualificate e ottimizzate per poter usare questo materiale nelle condizioni di servizio dei nuovi progetti per gli impianti di produzione di energia. A corredo di queste informazioni, sono state lanciate una serie di prove di creep accelerato (e.g. a 650°C) per poter validare anche la stabilità microstrutturale della saldatura e delle quali in questo paper si discutono i risultati preliminari.