Bitondo, Ciro (2010) STUDIO DI GIUNTI FRICTION STIR WELDING SU LEGHE DI ALLUMINIO INNOVATIVE DI INTERESSE AERONAUTICO: ANALISI DELLE PROPRIETA’ MECCANICHE E DELLO SCC. [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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Le industrie del settore aeronautico sono alla continua ricerca di nuove tecniche costruttive e di nuovi materiali, che conferiscano alle strutture dei velivoli una resistenza meccanica ed alla corrosione superiore, simultaneamente si richiede che queste strutture siano sempre più leggere. Sono quindi state realizzate nuove leghe di Alluminio che rispondono a questi requisiti, allo stesso tempo è stata verificata la possibilità di utilizzare su questi materiali, una nuova tecnica di saldatura: la Friction Stir Welding (FSW). Sono stati realizzati dei giunti FSW su leghe di alluminio AA6056 T4, AA2024 T3, AA2139 T3 e AA 2198 T3, con il supporto della analisi statistica attraverso il Design of Experiment (DoE), ovvero realizzando una pianificazione ragionata dei giunti da realizzare e dei test da eseguire. I test condotti su tali giunti, hanno evidenziato le potenzialità di questa tecnica di saldatura, in quanto consente di recuperare fino al 100% le caratteristiche meccaniche dei materiali di base. Al contrario, le tecniche classiche di saldatura come le Metal Inert Gas (MIG), Tungsten Inerty Gas (TIG), Laser Beam Welding (LBW), consentono di realizzare giunti con proprietà meccaniche che non superano il 70% di quelle dei materiali di partenza. Le tecniche di pianificazione degli esperimenti DoE, inoltre, permettono di realizzare dei modelli numerici per descrivere le proprietà caratteristiche dei giunti al variare dei parametri caratteristici del processo di saldatura. Ognuna delle leghe in esame, ha manifestato un comportamento differente dall’altra dal punto di vista delle proprietà meccaniche. Per realizzare i giunti, è necessario adoperare dei parametri di processo completamente differenti per ciascuna lega. Dall’analisi dei dati sperimentali, quindi, risulta che la massima resa in termini di tensione massima e tensione di snervamento si realizza per una combinazione dei parametri di processo che non coincidono. Infine è stata realizzata una campagna di prove per verificare la suscettibilità allo Stress Corrosion Cracking (SCC) di tali giunti. Tale test è necessario, in quanto le strutture di interesse aeronautico sono soggette all’azione simultanea di sollecitazione meccanica ed esposizione ad ambienti corrosivi, è quindi opportuno valutare l’effetto simultaneo di tali fenomeni sui giunti realizzati. Il comportamento alla corrosione che emerge dai test, evidenzia dei comportamenti completamente differenti fra le leghe esaminate.

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