Accumulo di danno
L'accumulo di danno descrive la crescita progressiva di danni microscopici dovuti a sollecitazioni meccaniche o termiche ripetute. Ogni ciclo di carico o termico genera microcricche o alterazioni microstrutturali che si accumulano. Quando il danno raggiunge una dimensione critica, il componente si rompe senza preavviso.
Meccanismo d'azione fisico-chimico
Ogni ciclo di carico genera minuscole deformazioni plastiche in corrispondenza di intagli, inclusioni o difetti del grano. Queste deformazioni aprono il reticolo cristallino e formano microcricche. Alla punta della cricca si crea un'alta concentrazione di tensioni che fa crescere la cricca ad ogni ciclo successivo. Le variazioni termiche sollecitano inoltre la struttura con espansione e contrazione. Così il danno si accumula continuamente.
Rilevanza metallurgica e rischi nella saldatura
I cordoni di saldatura contengono quasi sempre piccoli difetti come porosità, inclusioni di scoria o mancata penetrazione. Questi difetti agiscono come concentratori di tensioni e avviano l'accumulo del danno. Inoltre, le tensioni residue di saldatura creano un precarico che si somma ai carichi operativi e accelera il danno. Nella zona termicamente alterata, grano grosso o martensite fragile possono favorire ulteriormente la propagazione delle cricche. Di conseguenza, il numero di cicli sopportabili diminuisce e il componente si guasta prematuramente.
Pratica di officina e istruzioni operative
Evita intagli aguzzi e mancate penetrazioni alla transizione del cordone. Leviga le transizioni del cordone per ridurre la concentrazione di tensioni. Scegli un materiale d'apporto con sufficiente tenacità per il materiale base. Per alti numeri di cicli di carico, è consigliabile un trattamento termico post-saldatura per ridurre le tensioni residue. Documenta il numero e l'entità dei cicli di carico per stimare la vita residua. Controlla regolarmente i cordoni critici per rilevare eventuali cricche.