Simulazione mediante modelli fem di saldature TIG e laser di piastre in lega Inconel 625

The aim of the current study is to carry out numerical models that can support the analysis of thermal and structural phenomenon related to the design and realization of welding: this activity is divided in turn in the study of the number and the speed of passes, the thermal powers involved, the correct representation of the material behaviour, the choice of the restraints’ placement, the evaluation of the final strains and stresses in the joint and so on. This study activity has made use of Ansys Release 11 finite element code that has been revealed suitable to represent TIG and laser welding. The results of numerical calculations have been compared with the experimental data recorded in the ENEA laboratories. These butt-welding experimental tests between two plates of INCONEL 625 are the ones planned in the field of the design of IGNITOR tokamak, a machine for the nuclear fusion study. In a preliminary way some general considerations have been developed relative to the physical aspects of the phenomenon, its classification and the corresponding rules.

L’obiettivo del presente studio è realizzare modelli numerici che siano di supporto per l’analisi dei fenomeni termici e strutturali relativi alla progettazione e alla realizzazione delle saldature: tale attività si suddivide a sua volta nello studio del numero e della velocità delle passate, delle potenze termiche messe in gioco, della corretta rappresentazione del comportamento del materiale, della scelta e posizionamento dei vincoli, della valutazione delle distorsioni e tensioni finali della giunzione ecc. Questa attività di studio si è avvalsa del codice agli elementi finiti ANSYS Release 11 rivelatosi idoneo a rappresentare la saldatura TIG e laser. I risultati delle elaborazioni numeriche sono stati confrontati con i dati sperimentali registrati nei laboratori ENEA. Tali prove sperimentali di saldatura testa a testa tra due piastre in INCONEL 625 sono quelle previste nell’ambito della progettazione del tokamak IGNITOR, una macchina per lo studio della fusione nucleare. In via preliminare sono state effettuate alcune considerazioni di carattere generale relative agli aspetti fisici del fenomeno, alla sua classificazione ed alla normativa corrispondente.