Le traitement thermique apr\u00e8s soudage, ou PWHT en abr\u00e9g\u00e9, r\u00e9duit et redistribue les contraintes r\u00e9siduelles introduites par le soudage, tout en permettant \u00e0 certains mat\u00e9riaux de subir des processus de trempe, de pr\u00e9cipitation et de vieillissement.<\/p>\n
Ces modifications de la composition chimique du mat\u00e9riau contribuent \u00e0 r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles et \u00e0 renforcer sa r\u00e9sistance, ce qui permet en fin de compte de soulager les tensions exerc\u00e9es par les proc\u00e9d\u00e9s de soudage et les mat\u00e9riaux qui, autrement, exerceraient des tensions inutiles sur ces derniers. Il est imp\u00e9ratif d'effectuer correctement le PWHT en fonction des proc\u00e9d\u00e9s de soudage et de la r\u00e9sistance des mat\u00e9riaux afin de soulager et d'att\u00e9nuer les tensions au cours de ce processus.<\/p>\n
Le traitement thermique post-soudure, ou PWHT, permet d'att\u00e9nuer les contraintes r\u00e9siduelles caus\u00e9es par le soudage en augmentant sa temp\u00e9rature pendant une dur\u00e9e appropri\u00e9e (g\u00e9n\u00e9ralement 1 heure par pouce d'\u00e9paisseur).<\/p>\n
Les niveaux de contraintes r\u00e9siduelles combin\u00e9s aux contraintes de charge peuvent d\u00e9passer les limites de conception d'un mat\u00e9riau, augmentant ainsi sa susceptibilit\u00e9 \u00e0 la rupture fragile. Pour se pr\u00e9munir contre ce risque, on utilise souvent le PWHT avant de soumettre les pi\u00e8ces soud\u00e9es \u00e0 des conditions de charge de fatigue.<\/p>\n
Des \u00e9tudes comparant le comportement de propagation des fissures de fatigue d'\u00e9chantillons de Ti-6Al-4V soud\u00e9s par friction lin\u00e9aire avec et sans PWHT ont d\u00e9montr\u00e9 que les composantes de cisaillement du stress r\u00e9siduel interne, en particulier dans la zone centrale de la soudure (WCZ), contribuent \u00e0 la d\u00e9viation des fissures de fatigue par rapport aux trajectoires souhait\u00e9es ; cependant, lorsqu'il est trait\u00e9 \u00e0 750 degr\u00e9s C, le PWHT r\u00e9duit de mani\u00e8re significative ces composantes de stress pour une meilleure relaxation des contraintes et de la d\u00e9tente.<\/p>\n
La fissuration par corrosion sous tension diff\u00e8re de la corrosion classique en ce sens qu'elle attaque la microstructure du m\u00e9tal au lieu de simplement user le mat\u00e9riau, laissant de fines fissures qui se propagent rapidement pour provoquer une d\u00e9faillance catastrophique. La formation de fissures est souvent caus\u00e9e par une tension associ\u00e9e \u00e0 une exposition \u00e0 des environnements hautement corrosifs tels que le H2S ou les chlorures.<\/p>\n
Les processus de fabrication tels que le soudage, l'\u00e9crouissage et le profilage peuvent exposer les mat\u00e9riaux \u00e0 des contraintes de traction internes proches de leur limite d'\u00e9lasticit\u00e9, ce qui peut entra\u00eener l'apparition de fissures par corrosion sous contrainte (SCC) dans un environnement corrosif agressif. Le pwht peut contribuer \u00e0 att\u00e9nuer les SCC en r\u00e9duisant les points de concentration de contraintes internes tels que les angles aigus ou les entailles qui constituent des sites d'initiation de fissures - et en r\u00e9duisant ces contraintes internes.<\/p>\n
La fissuration par corrosion sous tension peut \u00e9galement \u00eatre r\u00e9duite gr\u00e2ce \u00e0 une conception structurelle soign\u00e9e, qui favorise une r\u00e9partition uniforme des charges afin d'\u00e9liminer les points chauds et de minimiser les fluctuations des conditions de charge - deux facteurs qui contribuent \u00e0 limiter l'apparition de fissures induites par les contraintes.<\/p>\n
Outre le soulagement et la redistribution des contraintes r\u00e9siduelles, un traitement PWHT appropri\u00e9 peut \u00e9galement am\u00e9liorer de mani\u00e8re significative les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques telles que la ductilit\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9. Cela est d\u00fb en grande partie aux effets de la trempe, de la pr\u00e9cipitation ou du vieillissement, qui r\u00e9duisent la duret\u00e9 du mat\u00e9riau et augmentent sa ductilit\u00e9 tout en le rendant plus r\u00e9sistant \u00e0 la fissuration.<\/p>\n
La technologie PWHT peut contribuer \u00e0 r\u00e9duire la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture en encourageant la formation de martensite aciculaire au lieu de la ferrite en bordure de grain, ce qui r\u00e9duit consid\u00e9rablement la plasticit\u00e9 dans le m\u00e9tal soud\u00e9 et augmente la r\u00e9sistance \u00e0 la fatigue des structures.<\/p>\n
En suivant les meilleures pratiques bas\u00e9es sur le mat\u00e9riau et la r\u00e9sistance des mat\u00e9riaux soud\u00e9s, les processus de traitement thermique peuvent \u00eatre adapt\u00e9s pour maximiser la r\u00e9duction des contraintes. Cela implique de choisir une m\u00e9thode de traitement thermique efficace avec des vitesses de chauffage\/refroidissement appropri\u00e9es et d'utiliser des \u00e9quipements\/installations ad\u00e9quats ; de contr\u00f4ler la temp\u00e9rature ; de maintenir une temp\u00e9rature de soudure acceptable pendant les processus de soudage ; ainsi que d'instituer des mesures de contr\u00f4le de la qualit\u00e9 afin de maintenir les normes de qualit\u00e9.<\/p>\n
Quel que soit le projet - cuves \u00e0 pression, pipelines ou composants a\u00e9rospatiaux -, le traitement thermique \u00e0 chaud est une technique \u00e9prouv\u00e9e qui permet d'accro\u00eetre la durabilit\u00e9 des joints de soudure en r\u00e9duisant les contraintes r\u00e9siduelles et en am\u00e9liorant les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques. Dans les environnements corrosifs, elle r\u00e9duit \u00e9galement les risques de fissuration par corrosion sous contrainte en relaxant les contraintes r\u00e9siduelles avant de les redistribuer, emp\u00eachant ainsi la formation de fissures trans-granulaires. Lorsqu'il est effectu\u00e9 correctement, il d\u00e9tend \u00e9galement les contraintes r\u00e9siduelles pour aider \u00e0 pr\u00e9venir l'apparition de la fissuration par corrosion sous contrainte et, en fin de compte, la fissuration par corrosion sous contrainte se produit moins souvent.<\/p>\n
Le PWHT permet de r\u00e9aliser des effets de trempe, de pr\u00e9cipitation ou de vieillissement qui peuvent r\u00e9duire la duret\u00e9 tout en augmentant la ductilit\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture des mat\u00e9riaux tels qu'ils sont soud\u00e9s. L'analyse de la fractographie des fils de NiTi montre que le traitement thermique permet d'obtenir des surfaces de rupture plus lisses que les fils tels que soud\u00e9s - sans motifs en forme de rivi\u00e8re.<\/p>\n
Il faut savoir qu'une mauvaise application du traitement thermique peut r\u00e9duire de mani\u00e8re significative la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, la r\u00e9sistance au fluage et la r\u00e9sistance \u00e0 l'entaille des soudures et augmenter leur sensibilit\u00e9 \u00e0 la fissuration par l'hydrog\u00e8ne. Par cons\u00e9quent, le traitement thermique \u00e0 chaud ne doit \u00eatre appliqu\u00e9 que selon une proc\u00e9dure \u00e9tablie avec des taux de chauffage\/refroidissement, des plages de temp\u00e9rature et des dur\u00e9es d\u00e9finis.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Le traitement thermique apr\u00e8s soudage, ou PWHT en abr\u00e9g\u00e9, r\u00e9duit et redistribue les contraintes r\u00e9siduelles introduites par le soudage, tout en permettant aux processus de trempe, de pr\u00e9cipitation et de vieillissement de se produire dans certains mat\u00e9riaux. Ces changements dans la composition chimique du mat\u00e9riau contribuent \u00e0 r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles et \u00e0 renforcer sa r\u00e9sistance, ce qui permet en fin de compte de soulager les tensions pendant les processus de soudage et les mat\u00e9riaux qui ... <\/p>\n