es.wedoany.com Noticia: El 1 de julio, el primer dispositivo de investigación de difracción de neutrones in situ para soldadura submarina del mundo, desarrollado de forma independiente por China, entró en funcionamiento en el espectrómetro de materiales de ingeniería de la Fuente de Neutrones por Espalación de China, y completó el primer experimento de observación in situ del proceso de soldadura submarina. El dispositivo fue desarrollado conjuntamente por el equipo del profesor Wang Zhenmin de la Universidad Tecnológica del Sur de China y los equipos de Li Xiaohu y Du Wenting del Centro Científico de la Fuente de Neutrones por Espalación de China, y fabricado por Zhenhai Intelligent Technology (Zhuhai) Co., Ltd.
La soldadura submarina es una de las tecnologías clave para la fabricación y el mantenimiento in situ de grandes estructuras submarinas, como las de la energía nuclear, la eólica marina, los buques y las tuberías de petróleo y gas, y también es el principal medio para realizar reparaciones de emergencia y permanentes en estructuras submarinas. Con el avance de la explotación oceánica, la importancia del mantenimiento submarino de grandes infraestructuras marinas es cada vez más evidente. En el pasado, la soldadura submarina dependía principalmente del método de "muestreo posterior a la soldadura", que consistía en cortar muestras después de completar la soldadura y llevarlas al laboratorio para su análisis. Liao Haipeng, miembro clave del equipo, explicó que este método, al carecer de datos de proceso, dificulta la identificación de las variables ambientales específicas que afectan la calidad de la soldadura, lo que ha llevado a que la industria dependa durante mucho tiempo de especulaciones posteriores a la soldadura para comprender problemas como la evolución de la microestructura, la iniciación de grietas y la falla por deformación en las soldaduras submarinas.
Para superar esta limitación, el equipo propuso desarrollar un dispositivo de investigación de difracción de neutrones in situ para soldadura submarina, con el objetivo de construir un dispositivo de observación con alta capacidad de penetración en un entorno de laboratorio, simulando el entorno submarino real del océano para realizar observaciones in situ del proceso de soldadura. Du Wenting explicó que la observación in situ permite monitorear en tiempo real los cambios dinámicos de la microestructura del material durante el proceso de soldadura, y sobre esta base, establecer un sistema de circuito cerrado que permita deducir los parámetros del proceso a partir de los requisitos de rendimiento de la soldadura.
Después de más de tres años de investigación, el equipo superó sucesivamente desafíos técnicos como la fabricación de soldadura submarina en condiciones extremas y la coordinación sinérgica entre el dispositivo de soldadura in situ y los grandes espectrómetros. El equipo innovó al utilizar agua pesada (D₂O) en lugar de agua ligera (H₂O) para simular el entorno submarino, diseñó un canal de incidencia del haz de neutrones que permite la transmisión del haz sin interferencia del agua, desarrolló una nueva estrategia de observación in situ para obtener las leyes de evolución de la microestructura en diferentes posiciones y múltiples direcciones, y adaptó con precisión el equipo de soldadura submarina desarrollado internamente al espectrómetro de materiales de ingeniería, construyendo así el primer dispositivo de investigación in situ para soldadura submarina del mundo.
Wang Zhenmin indicó que el dispositivo se centra en la evolución dinámica de la microestructura y el campo de tensiones residuales durante el proceso de soldadura submarina, revelando por primera vez el mecanismo de acoplamiento en tiempo real entre la tensión y la transformación de fase bajo múltiples ciclos térmicos complejos en la soldadura submarina, lo que puede proporcionar evidencia experimental directa para la optimización del proceso de soldadura submarina y la evaluación de la seguridad de las estructuras soldadas. Durante el desarrollo, el equipo aprovechó las ventajas de la alta penetración y alta resolución de la difracción de neutrones para lograr la observación dinámica in situ de la evolución de la microestructura en el baño de fusión de la soldadura submarina, superando las limitaciones del análisis tradicional posterior a la soldadura y haciendo posible el establecimiento dinámico de un modelo de mapeo preciso de "proceso-microestructura-rendimiento". Este logro puede proporcionar un soporte técnico central para la fabricación y reparación de componentes estructurales submarinos de gran tamaño y alto rendimiento, y promover la transformación de la soldadura submarina de un "arte" basado en la experiencia a una "ciencia" impulsada por datos.
