Simulazione del processo di saldatura TIG: della con ANSYS

La saldatura TIG è uno dei processi di saldatura fondamentali per lo sviluppo e la fabbricazione dei componenti dei reattori a fusione. I principali componenti sviluppati per la costruzione utilizzano vari tipi di acciaio inossidabile, quali SS304, SS316, SS316L, e alcuni materiali speciali per uso nucleare con spessori variabili da 5 mm a 60 mm. L'unione e la saldatura dei materiali hanno un impatto significativo sulla durata delle strutture del tokamak, poiché queste sono soggette a condizioni estreme quali effetti termici, meccanici e di radiazione nucleare. Pertanto, ogni sottosistema deve essere fabbricato con cura, rispettando i processi raccomandati e le proprietà dei materiali richieste. Il metodo principale per i componenti proposti è la saldatura TIG. Il presente lavoro mira alla selezione e all'ottimizzazione dei parametri del processo TIG, con particolare attenzione ai parametri di qualità del risultato del campione di saldatura, alla distribuzione della temperatura, alle tensioni residue e alla deformazione della saldatura. Per l'indagine sperimentale è stata selezionata una piastra in SS316 dello spessore di 10 mm e delle dimensioni di 300x150 mm, sottoposta a saldatura TIG; è stata inoltre utilizzata una combinazione di analisi FEM con il software ANSYS per prevedere la variazione di temperatura e le sollecitazioni termiche al variare dello spessore della piastra, della tensione e dei parametri di efficienza.