Saldatura
• prova di corrosione intergranulare ( per esempio , secondo il test di Strauss ASTM A262 [ 6 ]), onde determinare la suscettibilità del giunto a tale tipo di corrosione ;
• prova di fessurazione indotta da H ( Hydrogen Induced Cracking-HIC ), per i giunti esposti ad H , onde valutare la resistenza a tale fenomeno ;
• prova di fessurazione per tensocorrosione ( Stress Corrosion Cracking- SCC ), per i giunti esposti a sollecitazioni di trazione , onde determinare la resistenza del giunto a tale tipo di corrosione ;
• prova d ’ esposizione a lungo termine , in cui si monitora nel tempo lo stato di corrosione di giunti esposti ad ambienti naturali per periodi prolungati .
I principali controlli non distruttivi quale insieme di tecniche impiegate per valutare l ’ integrità delle saldature senza danneggiarle sono di seguito brevemente descritti :
• ispezione visiva , che implica un esame visivo approfondito del giunto per identificarne eventuali difetti superficiali quali cricche , porosità , penetrazione incompleta e altre discontinuità ;
• esami radiografici mediante raggi X o raggi gamma , impiegati per creare un ’ immagine della saldatura e rilevare eventuali difetti interni come cricche , porosità o inclusioni ;
• prova mediante ultrasuoni , basata sui principi della propagazione e della riflessione delle onde sonore per rilevare difetti o irregolarità in superficie o internamente al giunto quali mancanza di fusione , porosità o cricche : allorché le onde ultrasonore incontrano un difetto , sono riflesse e il tempo impiegato per la riflessione è impiegato per determinare profondità e dimensione del difetto ;
• prova mediante ultrasuoni Phased Array , con impiego di più trasduttori a ultrasuoni per creare un ’ immagine della saldatura più dettagliata e individuare i difetti con migliore precisione ;
• prova mediante liquidi penetranti , con applicazione di una sostanza penetrante sulla superficie del giunto , seguita da uno sviluppatore che fa uscire il penetrante da eventuali difetti superficiali rendendoli visibili , e da pulizia per rivelare meglio tali eventuali discontinuità ;
• prova con particelle magnetiche , adatta per materiali ferromagnetici , consistente nell ’ applicazione di particelle magnetiche sulla superficie della saldatura e nell ’ osservazione del loro allineamento per rilevare difetti superficiali o vicini alla superficie ( cricche );
• prova delle correnti parassite , particolarmente efficace per rilevare cricche superficiali e variazioni di conduttività in materiali conduttivi , con generazione di correnti parassite nel giunto e misurazione della loro risposta per identificare eventuali difetti ;
• prova mediante termografia a infrarossi , consistente nell ’ analisi della distribuzione superficiale della temperatura onde rilevare eventuali difetti quali vuoti o inclusioni ;
• prova mediante diffrazione di retrodiffusione di elettroni ( Electron Backscatter Scattering Diffraction-EBSD );
• microscopia elettronica a scansione ( Scanning Electron Microscopy-SEM );
• spettroscopia a dispersione d ’ energia ( Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy-EDS ). Una nano ( micro ) caratterizzazione avanzata del giunto saldato , effettuata utilizzando tecniche neutroniche ( TN ) non distruttive e non invasive completerebbe le informazioni ottenute dagli altri metodi non distruttivi , fornendo dati significativi che aiutano a stimare l ’ effetto del processo di saldatura su :
• tensioni residue ( TR ) utilizzando la diffrazione di neutroni ( DN ) [ 7 ];
• nano ( micro ) struttura utilizzando la diffusione neutronica a piccoli angoli ( DNPA ) [ 8 ], studiando la morfologia dei grani e monitorando eventuale anisotropia e altri parametri chiave di eventuali nanocricche , nanopori e altri difetti nanodimensionati , responsabili delle proprietà meccaniche .
I processi di saldatura , infatti , implicano consistenti gradienti di temperatura che possono indurre elevati livelli di TR . È essenziale conoscere queste TR soprattutto determinandole sperimentalmente , per esempio prima e dopo trattamenti termici [ 9 ]. Le tecniche neutroniche contribuiscono in generale alla soluzione di importanti quesiti e problemi connessi alle restrizioni metodologiche dei sistemi d ’ analisi normalmente utilizzati : complementari a tali metodi di indagine , esse possono fornire un aiuto concreto e fondamentale per ottimizzare il prodotto industriale finito e aumentarne le prestazioni [ 10-12 ]. Test meccanici di giunti saldati di lega Al 7056 , per esempio , sono stati eseguiti utilizzando il complesso servoidraulico universale nanoBISS con una forza massima di 25 kN e telaio di carica a fatica MTS 318.25 con una forza massima di 250 kN . I campioni per le prove meccaniche ( figura 1 ) sono stati prodotti da giunti ( 250 × 40 × 12 mm 3 ) ottenuti dopo trattamento termico ( TT ) [ 13 ]. Le prove di fatica sono state eseguite sotto carico di trazione ad ampiezza co-
Figura 1 . Forma e dimensioni geometriche ( in mm ) dei campioni costituiti da piastre saldate di lega Al 7056 ottenuti mediante saldatura di testa per scintillio , per prove meccaniche [ 13 ]
144 Marzo 2024 www . techmec . it