Bibliographie & annexes
Présentation
English
RÉSUMÉ
Le présent article concerne les assemblages soudés ou brasés d’alliages relevant de l’un des groupes : fontes, cuivre, nickel, titane et zirconium. Un bref rappel des propriétés physiques et chimiques caractérisant chaque groupe est précisé, suivi par une description de leur comportement en soudage ou brasage. Les caractéristiques des alliages, et les critères de choix des procédés d’assemblage les plus appropriés, sont présentés, au regard des documents normatifs en vigueur spécifiant sous quelle forme les produits existent ainsi que leur état métallurgique.
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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
Cet article aborde les conditions d’assemblage par soudage, brasage ou soudo-brasage de diverses familles d’alliages que sont :
-
les fontes ;
-
le cuivre et ses alliages ;
-
le nickel et ses alliages ;
-
le titane, le zirconium et leurs alliages.
Les spécificités, que présentent chacune des familles étudiées, tant sur le plan de leur mise en forme, que celui de leurs propriétés physiques et chimiques, leur confèrent des applications précises dans de nombreux secteurs industriels de la construction mécanique soudée.
Après une présentation des propriétés physico-chimiques nécessaires à la compréhension des problèmes métallurgiques posés par la soudabilité ou la brasabilité des diverses familles, l’article présente, au travers d’une classification fonctionnelle, les caractéristiques des alliages susceptibles d’être approvisionnés selon les documents normatifs en vigueur, et précise par ailleurs leur comportement lors du soudage ou du brasage. Est également abordé le choix du procédé d’assemblage le plus approprié dans le cas de liaison homogène, tout autant que celui de liaison hétérogène avec notamment les diverses nuances d’acier. L’article aborde également la justification et les conditions dans lesquelles s’effectuent les traitements post-assemblages. Enfin, s’agissant d’un article délibérément destiné à la conception de structures mécaniques, il est évoqué dans le cas des fontes les bases d’un dimensionnement des assemblages soudés ou brasés.
Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire et un tableau des sigles et des symboles utilisés.
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Cuivre et alliages
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1. Fontes
1.1 Classification des fontes
1.1.1 Fontes graphitiques (ou grises)
Dans les fontes graphitiques non alliées, que l’on peut considérer comme des alliages ternaires Fe-C-Si, une fraction importante du carbone se trouve sous forme de graphite, lequel est obtenu :
-
soit à l’aide de conditions favorables de refroidissement en moule (fontes à graphite lamellaire (GL)) ;
-
soit par l’ajout d’éléments chimiques spécifiques (fontes à graphite sphéroïdal (GS)) ;
-
soit après solidification carburique en moule, au moyen d’un traitement thermique à haute température qui consiste :
-
à décarburer à 1 000°C environ sous atmosphère, des pièces minces (fontes malléables « à cœur blanc ») ;
-
ou à décomposer vers 930°C la cémentite primaire (fontes malléables « à cœur noir »).
-
Par rapport à la forme lamellaire, la forme sphéroïdale du graphite confère un sérieux avantage sur le comportement mécanique de la matrice, sous charge statique et sous charge variable.
Certaines fontes graphitiques peuvent être alliées en vue d’offrir une propriété particulière. Le nickel améliore leur résistance à haute et à basse températures en particulier. Certaines fontes à GS font l’objet, après coulée en moule, d’un traitement thermique comportant un réchauffage dans l’intervalle eutectoïde
suivie d’une trempe étagée dans des conditions, telles que la matrice comporte in fine une ferrite aciculaire et une austénite hors d’équilibre, améliorant de la sorte la résistance à la rupture (R p0,2, Rm ) et la ductilité (A, KV ) ; ces fontes sont désignées comme...
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Fontes
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - NF EN ISO 4063. – Février 2011. Soudage et techniques connexes – Nomenclature et numérotation des procédés.
-
(2) - * - NF EN ISO 1071. – Février 2016. Produits consommables pour le soudage – Électrodes enrobées, baguettes et fils fourrés pour le soudage par fusion de la fonte – classification.
-
(3) - * - EN ISO 6947. – Octobre 2019. Soudage et technique connexes – Positions de soudure.
-
(4) - * - NF EN ISO 2560. – Décembre 2009. Produits consommables pour le soudage – Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l’arc des aciers non alliés et des aciers à grains fins – Classification.
-
(5) - LAPLANCHE (H.) - Les fontes et leurs traitements thermiques – Métallurgie structurale. - PYC Edition, Paris (1975).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Tuyaux et raccords en fonte, leurs assemblages et accessoires destinés à l’évacuation des eaux, des bâtiments – Prescriptions, méthodes d'essais et assurance qualité. - NF EN 877 - Novembre 1999
-
Fonderie – Fontes à graphite lamellaire. - NF EN 1561 - Décembre 2011
-
Fonderie – Fontes malléables. - NF EN 1562 - Mars 2019
-
Fonderie – Fontes à graphite sphéroïdal. - NF EN 1563 - Août 2018
-
Fonderie – Fontes ausferritiques à graphite sphéroïdal. - NF EN 1564 - Décembre 2011
-
Fonderie – Fontes austénitiques. - NF EN 13835 - Mars 2012
-
Fonderie – Fontes à graphite vermiculaire (compacté). - NF EN 16079 - Janvier 2012
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