El Instituto Federal de Investigación y Ensayo de Materiales (BAM) ha presentado los resultados de una investigación enfocada en la soldadura LTT para la optimización de los componentes críticos de la energía eólica marina. Las uniones soldadas en los aerogeneradores sufren un desgaste severo debido a las condiciones climáticas del océano.
Mediante la implementación de metales de aporte de baja temperatura de transformación, el organismo científico ha validado un incremento sustancial en la durabilidad de las estructuras metálicas expuestas a tensiones cíclicas constantes.
La reducción de tensiones estructurales mediante soldadura LTT
Los aerogeneradores marinos operan bajo cargas mecánicas extremas provocadas por el oleaje, las corrientes y el viento. Estas fuerzas dinámicas generan fatiga en los componentes de acero de alta resistencia, afectando de manera directa a los cordones de soldadura. El proceso convencional modifica la microestructura del acero y genera tensiones residuales de tracción que facilitan la aparición de fisuras microscópicas.
La aplicación de las aleaciones especiales LTT contrarresta este fenómeno físico durante la fase de enfriamiento del metal. Al modificar la transformación microestructural, estos materiales convierten las fuerzas perjudiciales en tensiones de compresión beneficiosas para la integridad del ensamblaje. Las pruebas técnicas demuestran que añadir una pasada adicional de soldadura LTT en las zonas de mayor exigencia mecánica incrementa la resistencia a la fatiga entre un 50% y un 140%.
La optimización de procesos industriales y aplicaciones sectoriales
La ventaja fundamental de este procedimiento radica en la supresión de tratamientos térmicos o mecánicos posteriores a la soldadura, factores que habitualmente elevan los costes y tiempos de fabricación. El uso de estos metales de aporte optimiza los flujos de trabajo en los astilleros e instalaciones de ensamblaje industrial, permitiendo el diseño seguro de turbinas de mayores dimensiones y capacidades de generación.
El Centro de Competencia WindBAM ha señalado que esta innovación técnica facilita tanto la construcción original de infraestructura como la reparación y el mantenimiento correctivo de soldaduras existentes en alta mar.
Así mismo, el alcance de estos descubrimientos técnicos se extiende hacia la ingeniería mecánica, la fabricación de grúas pesadas de alta capacidad y la construcción de estructuras de acero convencionales. El desarrollo del proyecto ha contado con la colaboración del Instituto Fraunhofer de Mecánica de Materiales y la Asociación de Investigación de la Sociedad Alemana de Soldadura y Procesos Afines, bajo la financiación del Ministerio Federal de Economía y Energía alemán.
Fuente y foto: BAM
