Le traitement thermique post-soudure (PWHT) r\u00e9duit les contraintes r\u00e9siduelles et am\u00e9liore la t\u00e9nacit\u00e9 du m\u00e9tal de base et du mat\u00e9riau de soudure, tout en \u00e9liminant l'accumulation d'hydrog\u00e8ne dans la zone de soudure.<\/p>\n
La plupart des codes de tuyauterie et d'appareils \u00e0 pression actuels stipulent le TPP lorsque l'\u00e9paisseur du mat\u00e9riau d\u00e9passe une limite arbitraire, g\u00e9n\u00e9ralement d\u00e9termin\u00e9e par les exigences d'absorption d'\u00e9nergie Charpy et de duret\u00e9.<\/p>\n
La corrosion par incorporation d'hydrog\u00e8ne (HIC) se produit lorsque de l'hydrog\u00e8ne s'infiltre dans les zones soud\u00e9es \u00e0 partir de sources telles que l'humidit\u00e9, les contaminants et les gaz de protection pendant le soudage. Cette lib\u00e9ration d'hydrog\u00e8ne provoque une fragilisation qui entra\u00eene une fissuration du m\u00e9tal soud\u00e9 et de la zone affect\u00e9e thermiquement (ZAT) de la soudure.<\/p>\n
L'\u00e9tuvage \u00e0 l'hydrog\u00e8ne est une proc\u00e9dure utilis\u00e9e dans le soudage PWHT qui aide \u00e0 pr\u00e9venir la fissuration des soudures induite par l'hydrog\u00e8ne. Elle consiste \u00e0 chauffer les soudures \u00e0 une temp\u00e9rature pr\u00e9cise pendant une dur\u00e9e d\u00e9termin\u00e9e, puis \u00e0 les maintenir dans cet \u00e9tat pendant un certain temps.<\/p>\n
Les temp\u00e9ratures d'\u00e9tuvage et les p\u00e9riodes de trempage d\u00e9pendent du type de mat\u00e9riau et de la technique de soudage ; cependant, plusieurs codes tels que la section VIII Div. 1 de l'ASME stipulent qu'un traitement thermique apr\u00e8s soudage est obligatoire si l'\u00e9paisseur du composant d\u00e9passe une valeur limite \u00e9tablie.<\/p>\n
Pour s'assurer que cette exigence est respect\u00e9e, il est pr\u00e9f\u00e9rable d'utiliser des \u00e9lectrodes \u00e0 faible teneur en hydrog\u00e8ne et des pr\u00e9chauffages conformes aux exigences minimales du code. Veillez \u00e9galement \u00e0 ce que votre bobine de fil soit bien enferm\u00e9e en utilisant des d\u00e9vidoirs de type valise, et ne la touchez jamais avec des mains sales, car cela pourrait introduire de l'hydrog\u00e8ne suppl\u00e9mentaire pendant le soudage.<\/p>\n
Le PWHT peut r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles pr\u00e9sentes lors du soudage afin d'\u00e9viter les ruptures fragiles et les distorsions pouvant r\u00e9sulter de l'usinage ou de la corrosion sous contrainte, contribuant ainsi \u00e0 pr\u00e9venir les ruptures fragiles et \u00e0 \u00e9liminer les distorsions r\u00e9sultant de ces processus.<\/p>\n
Le PWHT consiste \u00e0 chauffer la soudure et les zones affect\u00e9es thermiquement \u00e0 des temp\u00e9ratures qui entra\u00eenent une diminution de leur temp\u00e9rature de transformation critique inf\u00e9rieure, ce qui permet de r\u00e9duire les contraintes internes et d'am\u00e9liorer les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.<\/p>\n
Un contr\u00f4le constant et pr\u00e9cis de la temp\u00e9rature est essentiel pour assurer l'efficacit\u00e9 des traitements thermiques post-soudure. \u00c0 d\u00e9faut, la soudure risque d'\u00eatre affaiblie par une diminution de sa r\u00e9sistance et de sa duret\u00e9 ; en outre, il peut en r\u00e9sulter un rel\u00e2chement des contraintes ou une distorsion irr\u00e9guli\u00e8re.<\/p>\n
Travailler avec des \u00e9quipements sous pression volumineux et encombrants peut pr\u00e9senter des d\u00e9fis uniques. Tous les composants doivent \u00eatre plac\u00e9s en m\u00eame temps dans un four pour \u00eatre expos\u00e9s au m\u00eame cycle de temp\u00e9rature. Les variations de dilatation thermique peuvent cr\u00e9er des probl\u00e8mes qui n\u00e9cessitent un traitement ou des r\u00e9parations suppl\u00e9mentaires.<\/p>\n
Le PWHT temp\u00e8re les zones microstructurales dures et potentiellement fragiles des soudures afin de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles maximales et donc de diminuer les taux de croissance des fissures de fatigue ; cependant, cela ne garantit pas que la fatigue ne se produira jamais.<\/p>\n
Chaque m\u00e9tal poss\u00e8de des propri\u00e9t\u00e9s uniques qui d\u00e9terminent le type et la dur\u00e9e du traitement thermique post-soudure qu'il requiert ; par exemple, les aciers au carbone doivent \u00eatre d\u00e9tendus afin d'\u00e9viter les fissures cach\u00e9es induites par l'hydrog\u00e8ne dans les conduites \u00e0 haute r\u00e9sistance ; d'autre part, les aciers inoxydables ont besoin d'un recuit de mise en solution afin de dissoudre les carbures de chrome qui se forment \u00e0 leur surface et de restaurer leur r\u00e9sistance sup\u00e9rieure \u00e0 la corrosion.<\/p>\n
Le PWHT d\u00e9pend fortement du type de four, du cycle de chauffage et du temps de trempage, variables qui affectent les contraintes r\u00e9siduelles \u00e0 rel\u00e2cher pendant le PWHT. En outre, l'application d'une chaleur locale peut avoir un impact sur les r\u00e9sultats : par exemple, un chauffage localis\u00e9 peut cr\u00e9er des gradients thermiques entre les zones chauff\u00e9es et non chauff\u00e9es, ce qui risque de d\u00e9placer les contraintes entre les zones et de diminuer la relaxation globale. Pour att\u00e9nuer cet effet, les soudures doivent \u00eatre positionn\u00e9es de mani\u00e8re \u00e0 ne pas entrer en contact avec d'autres composants ou des zones adjacentes lorsqu'elles sont chauff\u00e9es.<\/p>\n
La temp\u00e9rature et les vitesses de refroidissement ont un effet consid\u00e9rable sur la d\u00e9formation des composants. Cela est d'autant plus vrai s'ils contiennent plusieurs sections reli\u00e9es entre elles par des joints.<\/p>\n
En orchestrant soigneusement les s\u00e9quences de soudage, il est possible d'\u00e9viter les d\u00e9formations excessives. Il convient \u00e9galement d'utiliser des gabarits et des fixations, le cas \u00e9ch\u00e9ant, pour \u00e9viter que les composants ne se d\u00e9placent. Il peut \u00e9galement \u00eatre avantageux d'utiliser des soudures de pointage le cas \u00e9ch\u00e9ant.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudure (PWHT) peut r\u00e9duire la distorsion en redistribuant les contraintes r\u00e9siduelles. Il consiste \u00e0 chauffer le m\u00e9tal soud\u00e9 \u00e0 une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e pendant une p\u00e9riode prolong\u00e9e, puis \u00e0 le refroidir lentement. Le refroidissement lent permet une expansion uniforme et r\u00e9duit les contraintes sur les mat\u00e9riaux internes. Certains codes de fabrication imposent le traitement thermique des soudures compos\u00e9es d'aciers \u00e0 haute teneur en carbone afin de r\u00e9duire les niveaux de contraintes r\u00e9siduelles de soudage qui, combin\u00e9es aux contraintes de charge, d\u00e9passent les limites de conception du mat\u00e9riau et entra\u00eenent des d\u00e9formations et des distorsions.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Post weld heat treatment (PWHT) reduces residual stresses and improves toughness for both parent metal and weld material, while simultaneously clearing away hydrogen build-up in the weld area. Most current piping and pressure vessel codes stipulate PWHT when material thickness surpasses an arbitrary limit, usually determined by both Charpy energy absorption and hardness requirements. Prevent … <\/p>\n