I recipienti in pressione sono progettati e realizzati in modo da essere eserciti in sicurezza ad una determinata pressione e temperatura. La differenza di pressione tra interno ed esterno crea uno stato di tensione nel mantello e sui fondi del recipiente ed inoltre la temperatura influisce sulle caratteristiche meccaniche del materiale impiegato. Il progettista deve realizzare il recipiente in modo tale che questo possa resistere alle massime sollecitazioni di esercizio senza causare perdite di prodotto, rotture o ulteriori situazioni di pericolo. La pressione è il parametro operativo più importante da considerare, ma comunque ve ne sono altri che non possono essere trascurati; tra questi sono da evidenziare la presenza di fluidi in grado di determinare fenomeni di corrosione. Laminati o tubi in acciaio al carbonio, placcati con vari tipi di lega (acciai inossidabili, leghe a base di Nichel, lega Monel, etc.), rappresentano pertanto una valida soluzione economica alla crescente domanda di materiali di qualità, con buone caratteristiche meccaniche associate ad elevata resistenza alla corrosione. I processi di saldatura rivestono quindi un ruolo fondamentale nelle attrezzature in pressione realizzate mediante acciai placcati, dovendo garantire sia la stabilità strutturale che la resistenza alla corrosione. In un precedente lavoro è stata esaminata la possibilità di effettuare la saldatura al fascio laser, in una sola passata, di lamiere di acciaio al carbonio placcate con acciaio inossidabile austenitico. Questo lavoro è finalizzato alla sperimentazione di un processo di saldatura al fascio laser in una sola passata in lamiere di testa di acciai placcati con leghe di Ni. La particolarità del procedimento di saldatura al fascio laser in una sola passata consiste nell’assenza di lembi di cianfrinatura e nell’impiego, come materiale d’apporto, di inserti consumabili in lega di Nichel posti tra le lamiere da saldare. La possibilità di ottenere in un’unica passata giunti saldati di buona qualità ed esenti da difetti è stata verificata attraverso osservazioni macrografiche ed esami metallografici. Le sezioni saldate sono state studiate mediante osservazioni di microscopia ottica ed elettronica in scansione (SEM). Allo scopo di determinare la composizione della zona fusa e l’ampiezza delle zone interessate da cambiamenti microstrutturali nelle lamiere base, sono state effettuate osservazioni di microscopia elettronica in scansione, misure microanalitiche con spettroscopia in dispersione di energia (EDS) e prove di microdurezza Vickers.

Saldatura al fascio laser di laminati in acciaio placcati con leghe a base di Ni

BONACCORSI, Lucio Maria;SILI, Andrea Mariano;
2010

Abstract

I recipienti in pressione sono progettati e realizzati in modo da essere eserciti in sicurezza ad una determinata pressione e temperatura. La differenza di pressione tra interno ed esterno crea uno stato di tensione nel mantello e sui fondi del recipiente ed inoltre la temperatura influisce sulle caratteristiche meccaniche del materiale impiegato. Il progettista deve realizzare il recipiente in modo tale che questo possa resistere alle massime sollecitazioni di esercizio senza causare perdite di prodotto, rotture o ulteriori situazioni di pericolo. La pressione è il parametro operativo più importante da considerare, ma comunque ve ne sono altri che non possono essere trascurati; tra questi sono da evidenziare la presenza di fluidi in grado di determinare fenomeni di corrosione. Laminati o tubi in acciaio al carbonio, placcati con vari tipi di lega (acciai inossidabili, leghe a base di Nichel, lega Monel, etc.), rappresentano pertanto una valida soluzione economica alla crescente domanda di materiali di qualità, con buone caratteristiche meccaniche associate ad elevata resistenza alla corrosione. I processi di saldatura rivestono quindi un ruolo fondamentale nelle attrezzature in pressione realizzate mediante acciai placcati, dovendo garantire sia la stabilità strutturale che la resistenza alla corrosione. In un precedente lavoro è stata esaminata la possibilità di effettuare la saldatura al fascio laser, in una sola passata, di lamiere di acciaio al carbonio placcate con acciaio inossidabile austenitico. Questo lavoro è finalizzato alla sperimentazione di un processo di saldatura al fascio laser in una sola passata in lamiere di testa di acciai placcati con leghe di Ni. La particolarità del procedimento di saldatura al fascio laser in una sola passata consiste nell’assenza di lembi di cianfrinatura e nell’impiego, come materiale d’apporto, di inserti consumabili in lega di Nichel posti tra le lamiere da saldare. La possibilità di ottenere in un’unica passata giunti saldati di buona qualità ed esenti da difetti è stata verificata attraverso osservazioni macrografiche ed esami metallografici. Le sezioni saldate sono state studiate mediante osservazioni di microscopia ottica ed elettronica in scansione (SEM). Allo scopo di determinare la composizione della zona fusa e l’ampiezza delle zone interessate da cambiamenti microstrutturali nelle lamiere base, sono state effettuate osservazioni di microscopia elettronica in scansione, misure microanalitiche con spettroscopia in dispersione di energia (EDS) e prove di microdurezza Vickers.
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