Traitement thermique post-soudure conformément à la section VIII de l'ASME

Le traitement thermique post-soudure (PWHT) réduit les contraintes, améliore la ductilité et aide à prévenir la fissuration des cuves en acier au carbone d'une épaisseur supérieure à 38 mm ainsi que des alliages susceptibles de se fissurer, conformément à la section VIII de l'ASME. En outre, ce procédé peut également être utilisé sur des composants de fuselage d'avion, des pales de turbine et des composants de trains d'atterrissage.

Le PWHT local peut être utilisé pour réduire les contraintes résiduelles causées par des gradients de température élevés entre les métaux de soudure et les métaux de base. Cet article examine toutes les exigences et exemptions prévues par la section VIII Div 1 de l'ASME.

Qualification

Le traitement thermique à chaud est essentiel dans les industries où les enjeux sont importants, comme les oléoducs et gazoducs, les appareils à pression et les plates-formes offshore ; il est obligatoire pour les cuves en acier au carbone d'une épaisseur supérieure à 38 mm ; il est essentiel dans les structures aérospatiales, y compris les trains d'atterrissage et les composants du fuselage. Le non-respect des spécifications de l'ASME concernant le PWHT peut entraîner le rejet des soudures, des retouches coûteuses et des risques potentiels pour la sécurité. C'est pourquoi il est obligatoire que les soudeurs possèdent à la fois une qualification en matière de procédure de soudage et une qualification en matière de traitement thermique avant d'entamer les travaux de PWHT.

Le préchauffage et le traitement thermique post-soudure (PWHT) sont conçus pour éviter les fissures, réduire les contraintes et améliorer les propriétés. Le PWHT en four traite des pièces entières dans un four ; des résistances chauffantes localisées ou des tampons traitent des zones de soudure spécifiques telles que les pipelines.

Exemptions

La section VIII de l'ASME fournit des directives complètes pour la conception, la construction, l'inspection, les essais et le fonctionnement des appareils à pression. Elle sert de norme industrielle pour garantir la sécurité et la fiabilité des chaudières électriques et d'autres applications industrielles.

Le traitement thermique post-soudure fait partie intégrante du soudage et permet de réduire les contraintes résiduelles et d'augmenter la résistance des joints métalliques soudés. Il s'agit généralement de chauffer les matériaux à des températures inférieures à leur température de transformation critique inférieure pendant une durée déterminée, puis de les maintenir à cette température pendant des périodes prolongées.

Bien que cette procédure puisse sembler décourageante, la section VIII de l'ASME prévoit plusieurs exemptions qui rendent cette tâche plus simple et plus sûre. Si le MDMT de votre matériau est inférieur à celui indiqué dans la figure UCS 66, l'essai d'impact peut être supprimé ; toutefois, l'installation d'une soupape de sûreté reste obligatoire. Pour vous assurer que les exceptions fonctionnent comme prévu avant de les essayer vous-même, consultez d'abord un professionnel certifié afin qu'il puisse vous expliquer pourquoi les exigences du code existent et garantir que votre projet respecte toutes les normes de sécurité.

Exigences détaillées

Le traitement thermique post-soudure (TCPS) est un processus contrôlé dans lequel le métal soudé est chauffé à des températures inférieures à sa plage de transformation critique inférieure et maintenu à cette température pendant une durée appropriée après le soudage. Le traitement thermique après soudage est exigé par des codes tels que la section VIII de l'ASME afin de prévenir les défaillances structurelles dues aux contraintes. Il est également fréquemment utilisé dans des secteurs tels que la sécurité des oléoducs et gazoducs, les composants aérospatiaux (trains d'atterrissage et fuselages), les projets de construction de ponts tels que les structures de gratte-ciel, ainsi que les grands projets de construction structurelle utilisant des méthodes telles que le chauffage par résistance (es) ou par induction de zones de soudure localisées.

Traitement thermique

Le traitement thermique est un processus utilisé dans l'industrie métallurgique pour modifier les propriétés physiques du métal. Le recuit, la cémentation, le renforcement par précipitation, la trempe, la cémentation et la normalisation font partie des nombreux objectifs du traitement thermique des pièces métalliques.

Le traitement thermique post-soudage (PWHT) consiste à chauffer les deux métaux soudés à des températures inférieures à leur température critique de transformation pendant une période déterminée. Ce processus réduit les contraintes résiduelles et les changements microstructuraux causés par le soudage et permet aux matériaux de retrouver leur résistance après le soudage. Le traitement thermique après soudage peut être obligatoire en fonction des exigences du code lorsque certains critères sont remplis.

Les cycles de chauffage doivent être gérés avec soin, car une augmentation trop rapide peut entraîner une distorsion, tandis qu'une répartition incohérente de la température peut provoquer des fissures. C'est pourquoi les codes d'application stipulent généralement que les zones de soudure à traiter doivent être séparées des pièces non traitées par un espace suffisamment petit. Les méthodes de PWHT comprennent le chauffage d'un récipient entier dans un four ainsi que des traitements de résistance localisés à l'aide de coussins ou de couvertures chauffants dans des zones spécifiques.