Comprendere le saldature di metalli diversi

Il contenitore a pressione del reattore contenente il nucleo del reattore e il refrigerante è tipicamente composto da un diverso tipo di acciaio rispetto ad alcuni dei tubi di collegamento. Naturalmente, le prestazioni delle saldature di questi metalli diversi è di fondamentale importanza per la sicurezza delle centrali nucleari. La mancanza di prove standardizzate per tali saldature combinata alla loro importanza fondamentale rende le decisioni estremamente conservative necessarie in merito alle loro condizioni strutturali.

Per rispondere alla necessità di una standardizzazione della valutazione dell’integrità e del leak-before-break (LBB), gli scienziati hanno avviato il progetto MULTIMETAL (“Structural performance of multi-metal component”), finanziato dall’UE.

Gli scienziati hanno raccolto i dati sul campo e l’esperienza dalle saldature tipiche di metalli diversi nei reattori ad acqua leggera dell’Europa orientale e occidentale. Hanno caratterizzato i comportamenti e le proprietà fisiche e metallurgiche, portando alla progettazione di due configurazioni di prova di saldatura di metalli diversi. Una terza configurazione di prova di saldatura è in corso di preparazione come riferimento per la resistenza alla frattura.

I imodelli intatti sono stati caratterizati con attenzione mediante studi microstrutturali, misurazioni di durezza e prove di trazione e sono inoltre in corso di preparazione svariati modelli di frattura per la caratterizzazione. In parallelo con il programma di prova completa dei materiali, il team sta sviluppando analisi numeriche utilizzando approcci di modellazione micromeccanica innovativi per i processi di rottura duttile. La combinazione della raccolta dei dati e lo sviluppo del modello sperimentale consentirà agli scienziati di sviluppare procedure standardizzate.

Lo scopo finale di MULTIMETAL è di fornire raccomandazioni per la misurazione della resistenza alla frattura di leghe di metalli dissimili e per valutare il comportamento LBB. Attraverso la fornitura della base tecnica per norme europee armonizzate per i componenti multi-metallici, MULTIMETAL colmerà un gap e apporterà un importante contributo al futuro dell’energia nucleare nell’UE.