Prove di frattura

Prove di frattura e supplementari nei materiali saldati

Quando la saldatura deve superare ogni limite servono le prove di frattura e supplementari

Anche queste prove sono test distruttivi utilizzati in contesti specifici per approfondire il comportamento del giunto saldato, soprattutto quando è richiesta un’elevata affidabilità strutturale o quando le condizioni di esercizio sono particolarmente severe.

Le prove di frattura e le prove supplementari vengono eseguite per valutare la resistenza a cricche, difetti o propagazione di fessure in giunti saldati sottoposti a condizioni critiche. Si tratta di test meno comuni, ma fondamentali in ambiti ad alta responsabilità, come il settore nucleare, aerospaziale, navale o impiantistico ad alta pressione.

Prove di frattura Saldatura

Queste prove si concentrano sul comportamento del giunto quando è già presente un difetto iniziale. L’obiettivo è capire:

• se il difetto può propagarsi (propagazione della frattura),
• con quanta energia,
• a che sollecitazione si attiva la frattura.

Possono includere:

• CTOD (Crack Tip Opening Displacement),
• Prove KIC o JIC,
• Fracture Toughness su materiali saldati.

Prove supplementari

Sono richieste in aggiunta alle prove standard quando il progetto lo impone o quando previsto da capitolati speciali o normative specifiche (es. ASME, API, ISO 15614 parte 2 o superiori).

Esempi:

• analisi metallografica approfondita,
• misure della ZTA (zona termicamente alterata),
• prove a fatica o a pressione ciclica.

Le prove di frattura sono fondamentali per la realizzazione di tubazioni saldate per il trasporto di gas naturale ad alta pressione, ad esempio in un gasdotto.
In questo contesto:

• Il rischio associato alla propagazione di una cricca è molto elevato: anche un difetto interno minimo può portare alla rottura catastrofica della linea.
• Le condizioni ambientali possono includere temperature molto basse (es. gasdotti interrati in zone montane o nordiche), che rendono il materiale più fragile.
• Le norme di riferimento (come API 5L o ISO 3183 per tubazioni, oppure EN 1594 per reti di gas) richiedono, oltre alle prove di resilienza, anche prove di frattura per verificare la durezza del materiale e del giunto saldato.

Le prove come il CTOD (Crack Tip Opening Displacement – Spostamento dell’apertura della punta della fessura) o la misura della tenacità alla frattura (K_IC) sono essenziali per prevedere il comportamento del giunto in caso di difetto e prevenire incidenti gravi.

Quando si parla di sicurezza, le prove supplementari sono una garanzia.