Un modello bidimensionale per lo studio delle tensioni indotte dal processo di saldatura

In questo lavoro è stato sviluppato un modello bi-dimensionale che consente di stimare sia la reale distribuzione del calore durante il processo di saldatura, sia il campo di tensione in corrispondenza della regione del giunto che raggiunge la condizione di campo termico quasi-stazionario. In particolare è stata definita una funzione, implementata nel codice numerico, che tiene conto della velocità della sorgente mediante un progressivo riscaldo della zona in prossimità del cordone di saldatura, mentre il calcolo tensionale è stato eseguito utilizzando uno stato di deformazione piano di tipo generalizzato. Scopo del lavoro è stato quello di mettere a punto un modello numerico in due dimensioni che, grazie ad alcune ipotesi semplificative, superi le sue intrinseche difficoltà nel simulare il processo di saldatura. Ciò ha permesso di evitare l’enorme mole di calcolo tipica dei modelli numerici 3D e i limiti dei modelli analitici che, anche se molto efficienti, sono applicabili solo a geometrie molto semplici e a materiali non interessati da trasformazioni di fase durante il processo. Il modello proposto ha dato dei risultati in buon accordo con i valori analitici, sperimentali e numerici provenienti da un’analisi 3D e può considerarsi quindi assai utile per la simulazione e progettazione dei processi di saldatura. Le analisi 2D sono state eseguite con il codice Ansys5.7®, quelle 3D con il codice Sysweld2002®.