Sachverhalt: A. A._ und D._ heirateten am 6. März 1980 in Italien. D._ arbeitete bei der F._ AG im Tunnelbau und war seit 1. August 2001 bei der Implenia Vorsorge berufsvorsorgeversichert. Aufgrund eines Berufsunfalles im November 2001 bezog D._ ab November 2005 eine Invalidenrente der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (nachfolgend: Suva). Die IV-Stelle des Kantons Graubünden gewährte ihm mit Verfügung vom 29. September 2005 ab 1. November 2002 bis 31. Oktober 2005 eine ganze (Invaliditätsgrad: 100 %) und ab 1. November 2005 eine halbe Invalidenrente (Invaliditätsgrad: 54 %). Die Implenia Vorsorge richtete infolge Überentschädigung zu keinem Zeitpunkt Leistungen aus. Im Mai 2006 wurde die Ehe der A._ und des D._ geschieden (Urteil des Tribunale G._ vom 22. Mai 2006). Am 10. Juni 2009 verstarb D._. Die Nachklage der A._ gegen die Erbengemeinschaft des D._ sel. auf Ergänzung des Scheidungsurteils im Vorsorgepunkt hiess das Bezirksgericht E._ mit Urteil vom 11. Juni 2014 gut, ordnete die hälftige Teilung der angesparten Austrittsleistung (Art. 122 Abs. 1 ZGB) an und überwies die Sache zur Durchführung des Vorsorgeausgleichs an das kantonale Berufsvorsorgegericht. B. Das Verwaltungsgericht des Kantons Graubünden hielt fest, beim verstorbenen D._ sei der Vorsorgefall eingetreten, obschon dieser aufgrund einer Überentschädigung nie vorsorgerechtliche Invalidenleistungen bezogen habe. Gestützt darauf verweigerte es die Teilung des Vorsorgeguthabens, trat auf die Prozessüberweisung des Bezirksgerichts E._ nicht ein (Dispositiv-Ziffer 1) und überwies die Sache an dieses zur Festsetzung einer angemessenen Entschädigung gemäss Art. 124 Abs. 1 ZGB (Dispositiv-Ziffer 2). C. A._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit dem Rechtsbegehren, in Aufhebung der Dispositiv-Ziffern 1 und 2 des angefochtenen Entscheids sei die Implenia Vorsorge anzuweisen, vom Vorsorgeguthaben des D._ sel. Fr. 42'578.75 zuzüglich Vergütungszins seit 22. Mai 2006 auf ihr Freizügigkeitskonto bei ihrer Bank auszuzahlen. Eventualiter sei die Angelegenheit zur korrekten Ermittlung der Freizügigkeitsleistung sowie anschliessender Überweisungsanordnung zuhanden der Implenia Vorsorge an die Vorinstanz zurückzuweisen. Sodann ersucht A._ um unentgeltliche Rechtspflege. Die Implenia Vorsorge schliesst auf Abweisung der Beschwerde. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Vernehmlassung. A._ lässt eine weitere Eingabe einreichen.