Le traitement thermique apr\u00e8s soudage (PWHT) permet de rel\u00e2cher et de redistribuer les contraintes r\u00e9siduelles g\u00e9n\u00e9r\u00e9es lors des processus de soudage ; il est souvent exig\u00e9 par les normes pour les mat\u00e9riaux dont l'\u00e9paisseur d\u00e9passe certaines limites.<\/p>\n
Les vitesses de chauffage et de refroidissement doivent \u00eatre soigneusement contr\u00f4l\u00e9es afin d'\u00e9viter tout choc thermique, toute d\u00e9formation ou tout d\u00e9tendage in\u00e9gal. Le traitement thermique post-fabrication (PWHT) peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 \u00e0 l'aide d'un four ou de couvertures ou de coussins \u00e9lectriques \u00e0 r\u00e9sistance localis\u00e9e.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudage (PWHT) r\u00e9duit consid\u00e9rablement les niveaux de contraintes r\u00e9siduelles de traction dans les zones soud\u00e9es, mais ne les \u00e9limine pas compl\u00e8tement. La plupart des cycles de fatigue continuent d'entra\u00eener des contraintes exclusivement de traction, ce qui peut s'av\u00e9rer extr\u00eamement n\u00e9faste.<\/p>\n
Le recuit complet consiste \u00e0 chauffer les phases hypoeutecto\u00efdes et eutecto\u00efdes \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures d'environ 50 \u00b0C \u00e0 leurs temp\u00e9ratures respectives Ac3 et Ac1, puis \u00e0 les refroidir progressivement afin d'obtenir des structures proches de l'\u00e9quilibre. Ce proc\u00e9d\u00e9 permet d'\u00e9viter la fragilisation par l'hydrog\u00e8ne tout en r\u00e9duisant les risques de fissuration induite par l'environnement.<\/p>\n
Le traitement thermique post-assemblage (PWHT) ponctuel sur de petits composants est possible, mais doit \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 avec pr\u00e9caution. Un mauvais dimensionnement ou un mauvais positionnement des bandes de maintien \u00e0 temp\u00e9rature, de chauffage et de contr\u00f4le du gradient peut entra\u00eener une d\u00e9formation ou un effondrement des composants structurels, voire une d\u00e9faillance catastrophique due \u00e0 des instabilit\u00e9s dans l'\u00e9tat des contraintes r\u00e9siduelles. Une isolation doit \u00eatre mise en place afin de maintenir des temp\u00e9ratures stables au sein des bandes chauff\u00e9es ; il convient \u00e9galement d'utiliser des thermom\u00e8tres \u00e0 enregistrement automatique.<\/p>\n
Ce traitement, g\u00e9n\u00e9ralement appliqu\u00e9 aux aciers faiblement alli\u00e9s, \u00e9limine la structure \u00e0 gros grains r\u00e9sultant du soudage et am\u00e9liore les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau. De plus, il r\u00e9duit le risque de rupture fragile tout en limitant les contraintes thermiques non contraintes dans la zone de soudure.<\/p>\n
Chauffage du m\u00e9tal \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures au point critique sup\u00e9rieur, suivi d'un maintien \u00e0 cette temp\u00e9rature pendant une dur\u00e9e proportionnelle \u00e0 l'\u00e9paisseur de la section, avant refroidissement dans un environnement \u00e0 temp\u00e9rature ambiante selon un processus de refroidissement contr\u00f4l\u00e9. Ce proc\u00e9d\u00e9 permet d'obtenir des structures \u00e0 grains fins et des microstructures homog\u00e8nes qui contribuent \u00e0 \u00e9liminer les contraintes internes, rendant ainsi le mat\u00e9riau plus souple en termes d'op\u00e9rations de formage et d'utilisation.<\/p>\n
La normalisation compl\u00e8te, qui est le plus souvent appliqu\u00e9e aux aciers au carbone et aux aciers au carbone-mangan\u00e8se, peut constituer une alternative efficace \u00e0 la trempe dans certaines applications. Malheureusement, la normalisation compl\u00e8te n'\u00e9limine pas toutes les contraintes r\u00e9siduelles ; les codes de calcul de la fatigue peuvent donc exiger une renormalisation suppl\u00e9mentaire pour tenir compte de cette diff\u00e9rence.<\/p>\n
Le d\u00e9tendage sert \u00e0 r\u00e9duire les contraintes internes du mat\u00e9riau provoqu\u00e9es par les proc\u00e9d\u00e9s de fabrication tels que le formage et l'usinage, comme la compression en surface ou la traction au c\u0153ur du mat\u00e9riau. Le d\u00e9tendage s'apparente au recuit en ce sens qu'il consiste \u00e0 chauffer le mat\u00e9riau \u00e0 une temp\u00e9rature \u00e9lev\u00e9e pendant une dur\u00e9e d\u00e9termin\u00e9e, avant de le refroidir lentement pendant une dur\u00e9e \u00e9galement d\u00e9termin\u00e9e.<\/p>\n
Le traitement de d\u00e9tente pr\u00e9sente plusieurs avantages, notamment la r\u00e9duction de la r\u00e9sistance \u00e0 la traction des soudures et le renforcement de la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue au niveau des entailles localis\u00e9es et des concentrateurs de contraintes, tout en favorisant la pr\u00e9cipitation intergranulaire de carbures. Cependant, le traitement de d\u00e9tente peut \u00eatre compromis par des techniques de refroidissement, des contr\u00f4les de temp\u00e9rature ou des techniques de soudage inappropri\u00e9s utilis\u00e9s lors des processus de PWHT ; pour optimiser les r\u00e9sultats, il est imp\u00e9ratif que ces facteurs soient mis en \u0153uvre aux moments et aux temp\u00e9ratures appropri\u00e9s au cours de ce processus.<\/p>\n
Les aciers au carbone faiblement alli\u00e9s n\u00e9cessitent un traitement thermique post-soudage (PWHT) afin d'obtenir une microstructure suffisamment r\u00e9sistante et tenace. Ce proc\u00e9d\u00e9 consiste \u00e0 chauffer la pi\u00e8ce jusqu'\u00e0 une temp\u00e9rature sp\u00e9cifique pendant une dur\u00e9e prolong\u00e9e, avant de la refroidir progressivement.<\/p>\n
Les modifications apport\u00e9es \u00e0 la structure m\u00e9tallurgique peuvent contribuer \u00e0 r\u00e9duire le risque de fissuration diff\u00e9r\u00e9e et \u00e0 accro\u00eetre la ductilit\u00e9, ainsi qu\u2019\u00e0 am\u00e9liorer la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion des soudures, leur t\u00e9nacit\u00e9, leur r\u00e9sistance aux chocs et leur r\u00e9sistance aux fractures fragiles.<\/p>\n
Le PWHT est g\u00e9n\u00e9ralement r\u00e9alis\u00e9 \u00e0 l'aide de syst\u00e8mes de pr\u00e9chauffage et de chauffage contr\u00f4lables, \u00e9quip\u00e9s de thermocouples plac\u00e9s strat\u00e9giquement afin de garantir un chauffage uniforme sans d\u00e9formation des composants. Le PWHT par points peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9 sur des composants de plus grande taille, tels que les soudures circonf\u00e9rentielles sur des tuyaux ou les soudures de fermeture sur de longs r\u00e9cipients sous pression ; toutefois, la mise en \u0153uvre de cette technique peut s\u2019av\u00e9rer plus complexe en raison des variations de dilatation thermique susceptibles d\u2019entra\u00eener une d\u00e9formation importante.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Post Weld Heat Treatment, or PWHT, helps relax and redistribute residual stresses that have been introduced during welding processes, often required by codes for materials exceeding certain thickness requirements. Heating and cooling rates must be carefully managed in order to prevent thermal shock, distortion or uneven stress relief. PWHT may be performed using either a … <\/p>\n