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RÉSUMÉ
L'opération de soudage par fusion, introduit de nombreuses modifications locales au plan géométrique et structural, qui impactent souvent les performances conférées à l’origine aux matériaux de base. L'article est consacré aux différents traitements thermiques, mécaniques et thermomécaniques mis en œuvre sur les ensembles soudés, afin de rétablir les propriétés de référence. Les traitements de parachèvement (arasage, refusion TIG, grenaillage, etc.) qui améliorent le comportement des assemblages soudés en fatigue sont largement détaillés. Enfin, la technique de soudage temper bead qui constitue une alternative au traitement d’adoucissement y est développée.
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Alain MICHEL : Ingénieur CNAM et ESSA - Expert, chargé de cours - Institut de Soudure Industrie, Villepinte France - École supérieure du soudage et de ses applications, Yutz, France
INTRODUCTION
Bien que le soudage par fusion puisse constituer à l’heure actuelle une technique d’assemblage très performante des métaux et alliages dans le domaine de la construction mécanique, il n’en demeure pas moins que celui-ci donne lieu à des modifications locales, sur le plan géométrique, structural (constituants métallurgiques) et physique (équilibre élastique interne), qui sont telles qu’à l’état « brut de soudage », certains assemblages soudés ne peuvent bénéficier pleinement des performances mécaniques et chimiques élevées conférées au matériau de base à l’issue de son élaboration. Il devient nécessaire en conséquence, soit de faire appel en cours de soudage à des procédures particulières de dépôts qui permettent de minimiser l’impact des cycles thermiques, soit de soumettre la structure en fin de fabrication à divers traitements ou parachèvements thermiques ou mécaniques qui permettent de restaurer tout ou partie des caractéristiques mécaniques affectées par l’opération de soudage.
Après un rappel indispensable définissant les modifications potentiellement observables sur le plan des caractéristiques mécaniques de la structure, de la géométrie et de l’équilibre interne dans les joints soudés, l’article décrit les effets des divers traitements thermiques, mécaniques et parachèvements locaux mis en œuvre dans le but d’améliorer les performances des constructions soudées vis-à-vis des divers mécanismes de défaillance auxquelles elles peuvent être confrontées tout au long de leur fonctionnement.
Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire et un tableau des sigles et symboles utilisés.
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MOTS-CLÉS
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1999 par Alain MICHEL
- Version archivée 2 de janv. 2007 par Alain MICHEL
DOI (Digital Object Identifier)
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Traitements locaux de parachèvement des assemblages soudés
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4. Traitements thermomécaniques sur les ensembles soudés
4.1 Redressage par chaude de retrait
Selon un mécanisme identique à celui créé par le soudage, le redressage par chaude de retrait est une méthode simple et efficace, qui consiste à réaliser un chauffage très localisé, soit en peau (pièces épaisses), soit dans l’épaisseur (pièces minces), ce qui génère par plasticité de dilatation thermique, une contraction de la zone plastifiée lors de son refroidissement. Les composantes de déformation qui résultent de l’opération sont alors :
-
une rotation dans le cas d’un chauffage rectiligne en peau sur pièces épaisses (figure 29 a ) ou d’un chauffage triangulaire vers le chant de pièces minces et larges (figure 29 b ) ;
-
une translation radiale dans le cas d’un chauffage ponctuel localisé sur pièces minces (figure 29 c ).
L’efficacité de l’opération réside dans la localisation spatiale du chauffage, ainsi que dans le bridage de la zone chauffée, lequel doit favoriser la création des contraintes thermiques de compression lors du chauffage et éviter les phénomènes parasites de flambement sur éléments élancés.
Il convient de noter que le chauffage nécessite une source calorifique de puissance spécifique suffisante pour chauffer rapidement, mais insuffisante pour porter le métal ou l’alliage à fusion.
Tout comme l’opération de soudage, la réalisation d’une chaude de retrait se traduit par la création d’une ZAT, si bien que la température maximale de chauffage, ainsi que la vitesse de refroidissement pendant le cycle thermique s’avèrent d’une importance capitale sur le plan des propriétés mécaniques du matériau.
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Le chauffage à la flamme...
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Traitements thermomécaniques sur les ensembles soudés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - API RP 571 - Damage mechanisms affecting fixed equipment in the refining industry. - API Publishing Services Washington DC 20005 (2003).
-
(2) - DAVID (J.-C.), ROQUES (C.), BASTIEN (P.) - Relaxation des contraintes et soudabilité des aciers. - Soudage et Techniques Connexes, n° 7/8, p. 297-310 (1965).
-
(3) - FD A36-200 - * - . – Influence des traitements thermiques après soudage sur les propriétés mécaniques des aciers pour chaudières et appareils à pression (juin 1982).
-
(4) - NF EN 10028-2 - Produits plats en aciers pour appareils à pression - – Partie 2 : aciers non alliés et alliés avec caractéristiques spécifiées à température élevée (juillet 2017).
-
(5) - PRIMOT (L.), ATTIMONT (J.) - Du traitement thermique après soudage. - Cetim Informations, n° 118, p. 61-65 (1990).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Décret n° 99-1046 du 13 décembre 1999 relatif aux équipements sous pression.
HAUT DE PAGE2.1 Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
Institut de Soudure, 90 rue des Vanesses, 93420 Villepinte :
HAUT DE PAGE2.2 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
Institut de Soudure, Espace Cormontaigne, 57970 Yutz :
Cetim, 52 avenue Félix Louat, 60304 Senlis Cedex :
HAUT DE PAGE
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