- 09.00 - 09.30: Vacuum Brazing Optimization for High-Pressure Cryogenic Vessels: a Study on Austenitic, Duplex and Super Duplex Stainless Steels with Nickel and Gold Based Brazing Alloys
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Vacuum brazing is a potential joining technique for high-performance applications, particularly in the fabrication of next-generation high-pressure cryogenic vessels. This study investigates the brazing of austenitic, Duplex and Super Duplex stainless steels using different brazing alloys, with the goal of optimizing joint mechanical properties while preventing material degradation.
In the initial optimization phase, nickel-based brazing alloys were employed.
However, embrittlement and the precipitation of deleterious secondary phases, such as chi (χ) and sigma (σ), within the base material significantly compromised the mechanical properties of the joints, necessitating further process refinement.
To overcome these challenges, a second optimization phase was conducted, transitioning to precious metal brazing alloys. This approach aimed to mitigate the formation of brittle phases while enhancing the ductility and mechanical strength of the brazed joints. Each optimization step was rigorously assessed through mechanical testing, metallographic analysis, and SEM/EDS for detailed microstructural evaluation, followed by burst testing on qualification items.
The final optimized solution employed a high-gold-content brazing alloy, demonstrating superior compatibility with Duplex and Super Duplex stainless steels. The qualification prototype successfully withstood extreme pressure conditions, reaching approximately 3000 bar without failure or rupture. These findings confirm the effectiveness of precious metal-based brazing alloys in demanding cryogenic applications and underscore the reliability of vacuum brazing as a robust joining method for high-pressure gas management systems. - 09.30 - 10.00: Sviluppo e messa a punto di macchina per la saldatura laser in continuo di profili in AISI316L lunghi 1km
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La memoria tecnica in oggetto riassume il lavoro svolto per lo sviluppo e la messa a punto di una macchina per la saldatura laser di due profili a C in AISI316L, sovrapposti a formare un unico profilo di sezione rettangolare e lunghezza complessiva di 1km. La macchina in questione presenta due teste laser, una per lato del profilo, operanti in contemporanea per eseguire la saldatura in continuo. Essa dispone di due sorgenti da 4kW ciascuna, necessarie per eseguire la saldatura a piena penetrazione dei lati del profilo, spessi 5mm, ad una velocità nominale di 1m/min. La macchina presenta, a valle della zona di saldatura, una postazione di controllo in continuo ad ultrasuoni per verificare la qualità del giunto saldato, e prevede la possibilità di traslare avanti e indietro rispetto al profilo saldato per poter riparare, sempre tramite laser, eventuali difetti riscontrati dal controllo UT. A valle della macchina di saldatura il profilo saldato viene raccolto su di un apposito sistema di avvolgimento.
- 10.00 - 10.30: Analisi dell'influenza del riciclo di flussi agglomerati sulle proprietà dei giunti saldati con processo ad arco sommerso
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Questo studio esamina l'influenza del riciclo dei flussi agglomerati sulle caratteristiche dei giunti saldati in acciaio al carbonio utilizzando il processo di saldatura ad arco sommerso. L'obiettivo principale è verificare come le condizioni di riutilizzo dei flussi agglomerati, riciclati più volte, influiscano sulle proprietà meccaniche e metallurgiche dei giunti saldati.
Nel corso del lavoro, sono stati realizzati saggi saldati impiegando flussi agglomerati riciclati in diverse ripetizioni. Le proprietà dei giunti sono state analizzate attraverso test meccanici, inclusi prove di trazione, durezza e resilienza, e analisi metallografiche per valutare la microstruttura e l'omogeneità dei materiali. Inoltre, sono stati esaminati i difetti e le inclusioni presenti nei giunti saldati per determinare l'influenza del riciclo dei flussi.
Questo studio fornisce indicazioni utili per l'ottimizzazione del processo di saldatura e per migliorare la gestione dei materiali di apporto, contribuendo a una maggiore sostenibilità e efficienza nei processi produttivi. - 11.00 - 11.30: Innovazione nel taglio di lamiere di acciaio al carbonio con laser ad altissima potenza
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The preparation of carbon steel plates for welding typically involves edge machining to remove oxides, thermal damage, and other imperfections generated during cutting processes such as plasma or oxy-fuel cutting. These preparatory steps, while necessary for ensuring weld quality, add significant time and cost to fabrication workflows. In response to this challenge, our research focuses on the development of a high-power laser cutting process optimized for carbon steel plates, utilizing specially formulated gas mixtures to achieve weld-ready edges without additional post-processing. By leveraging advanced laser technology and precise control of cutting parameters, this approach minimizes oxide formation, reduces thermal distortion, and eliminates the need for edge milling. Moreover, additional advantages coming from the combination of very high power laser technology with advanced bevel cutting approach, furtherly reduces the needs and costs of edges reworks. Preliminary results demonstrate the potential to streamline fabrication processes, improve productivity, and enhance the consistency of weld joints. This paper outlines the technical framework of our process, the role of gas compositions, and the implications for industrial applications in welding and structural fabrication
- 11.30 - 12.00: Caratterizzazione del processo di saldatura Hyperfill STT® per la saldatura delle passate di radice
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Lo scopo dell’articolo è quello di confrontare il processo di saldatura Lincoln Electric’s STT® (Surface Tension Transfer®), con la nuova evoluzione twin-arc Hyperfill STT®, al fine di analizzare le principali differenze tecniche e il comportamento in produzione.
In particolare sono stati eseguiti dei saggi di produzione con entrambi i processi, per verificare le caratteristiche meccaniche del giunto, le velocità in saldatura e il controllo del bagno di saldatura.
Lincoln Electric’s STT® (Surface Tension Transfer®) è il processo di saldatura più utilizzato per le saldature di radice di tubi grazie al maggior controllo del bagno di fusione e oggi viene abbinato ala soluzione brevettata Hyperfill®, tecnologia doppio filo twin wire che permette di incrementare il tasso di deposito rispetto ai sistemi tradizionali a filo singolo. - 12.00 - 12.30: Studio sul consumo delle punte di contatto (contact tip) nella saldatura GMAW con fili ramati e non ramati
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Durante le attività di saldatura del processo GMAW, i contact tip delle torce hanno bisogno di essere periodicamente sostituiti per permettere uno scorrimento ideale del filo al suo interno, così da ottenere cordoni regolari e costanti.
Lo studio vuole dare un evidenza su alcune variabili che possono influenzare, e quindi aumentare, il consumo delle punte di contatto, tramite la saldatura prolungata e continuativa di cordoni.
I fili a basso carbonio utilizzati per i test sono di due tipi, ramati (Pittarc G6 InnovArc), e non ramati (Pittarc G6 GreenArc Innovarc), i quali vengono così ad essere confrontati sulle prestazioni relative al consumo di punte di contatto.
