Le traitement thermique apr\u00e8s soudage (PWHT) est souvent exig\u00e9 par les normes et sp\u00e9cifications de soudage pour certains mat\u00e9riaux, tels que les aciers au carbone. Le PWHT permet de r\u00e9duire les contraintes r\u00e9siduelles tout en am\u00e9liorant la t\u00e9nacit\u00e9 et la ductilit\u00e9 des composants m\u00e9talliques soud\u00e9s.<\/p>\n
Le traitement thermique post-fabrication (PWHT) \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es permet non seulement d'att\u00e9nuer et de redistribuer les contraintes r\u00e9siduelles, mais peut \u00e9galement d\u00e9clencher des processus de revenu, de pr\u00e9cipitation ou de vieillissement qui produisent des effets de revenu, de pr\u00e9cipitation ou de vieillissement \u2013 bien que ces modifications m\u00e9tallurgiques puissent potentiellement d\u00e9grader les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques ; pour \u00e9viter toute d\u00e9gradation des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, il est conseill\u00e9 de demander conseil quant aux dur\u00e9es et temp\u00e9ratures optimales \u00e0 respecter lors de la r\u00e9alisation des traitements de PWHT.<\/p>\n
Le revenu permet d'\u00e9liminer les contraintes internes g\u00e9n\u00e9r\u00e9es lors de la trempe, ce qui am\u00e9liore la ductilit\u00e9 et r\u00e9duit le risque de rupture catastrophique. Le revenu renforce \u00e9galement la r\u00e9silience, permettant ainsi aux mat\u00e9riaux de mieux r\u00e9sister aux chocs, aux contraintes ainsi qu'aux charges cycliques.<\/p>\n
Le recuit est le processus consistant \u00e0 chauffer progressivement les mat\u00e9riaux afin d'\u00e9viter leur fissuration, puis \u00e0 les maintenir \u00e0 une temp\u00e9rature donn\u00e9e pendant une dur\u00e9e prolong\u00e9e, g\u00e9n\u00e9ralement d'une heure par pouce d'\u00e9paisseur. Des temp\u00e9ratures et des dur\u00e9es diff\u00e9rentes donnent lieu \u00e0 des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques diff\u00e9rentes ; il est pr\u00e9f\u00e9rable de consulter un m\u00e9tallurgiste qualifi\u00e9 pour d\u00e9terminer les dur\u00e9es et les temp\u00e9ratures id\u00e9ales \u00e0 utiliser au cours de ce processus.<\/p>\n
Pour obtenir des r\u00e9sultats optimaux, une gestion pr\u00e9cise de la temp\u00e9rature est indispensable ; un temps de traitement trop long ou une surchauffe peuvent entra\u00eener une d\u00e9formation ou une perte de r\u00e9sistance, laissant des contraintes r\u00e9siduelles qui d\u00e9passent les limites de conception, ce qui conduit \u00e0 des d\u00e9faillances de la soudure. L'acier tremp\u00e9 est essentiel pour garantir la durabilit\u00e9, la fiabilit\u00e9 et la qualit\u00e9, qu'il soit utilis\u00e9 pour fabriquer des \u00e9pingles de s\u00fbret\u00e9 ou un stade de 80 000 places ; ses indices visuels remarquables permettent de comprendre instantan\u00e9ment sa transformation : les teintes jaune clair indiquent la souplesse, tandis que les bleus profonds sont le signe d'une r\u00e9sistance et d'une rigidit\u00e9 exceptionnelles.<\/p>\n
Les traitements thermiques post-soudage appliqu\u00e9s aux pi\u00e8ces soud\u00e9es affinent la structure granulaire, r\u00e9duisent les niveaux de contrainte \u00e0 l'int\u00e9rieur de celles-ci et am\u00e9liorent leur t\u00e9nacit\u00e9, ce qui se traduit par une distorsion moindre lors de l'usinage de finition et permet de gagner du temps et de l'argent en production.<\/p>\n
La normalisation est un proc\u00e9d\u00e9 consistant \u00e0 chauffer un mat\u00e9riau \u00e0 des temp\u00e9ratures sup\u00e9rieures \u00e0 son point critique sup\u00e9rieur (temp\u00e9rature Ac3 pour les aciers ferritiques-perlitiques), \u00e0 le maintenir \u00e0 cette temp\u00e9rature pendant un temps proportionnel \u00e0 l'\u00e9paisseur de la section, puis \u00e0 le refroidir lentement \u00e0 l'air libre. Ce proc\u00e9d\u00e9 permet d\u2019obtenir une microstructure compos\u00e9e de martensite, de bainite et de perlite, garantissant une r\u00e9sistance sup\u00e9rieure tout en conservant une bonne ductilit\u00e9 par rapport \u00e0 un recuit complet.<\/p>\n
La normalisation est un processus essentiel qui sert \u00e0 pr\u00e9parer les mat\u00e9riaux en vue d\u2019op\u00e9rations ult\u00e9rieures telles que le formage, la fonderie ou le soudage. Elle joue \u00e9galement un r\u00f4le crucial dans les proc\u00e9d\u00e9s de c\u00e9mentation, car elle permet de minimiser les variations dimensionnelles au cours des cycles de c\u00e9mentation et de garantir une microstructure plus homog\u00e8ne. De plus, les aciers de c\u00e9mentation tremp\u00e9s et revenus pr\u00e9sentent g\u00e9n\u00e9ralement une t\u00e9nacit\u00e9 accrue apr\u00e8s normalisation.<\/p>\n
Le durcissement par pr\u00e9cipitation est une m\u00e9thode efficace pour augmenter la r\u00e9sistance de certaines familles d'alliages. Ce proc\u00e9d\u00e9 consiste \u00e0 isoler des compos\u00e9s sp\u00e9cifiques qui lient les mat\u00e9riaux entre eux et emp\u00eachent tout mouvement au sein de leur structure cristalline, ce qui augmente la r\u00e9sistance tout en contribuant \u00e0 pr\u00e9venir la formation de fissures.<\/p>\n
Tout comme pour le recuit de durcissement, le renforcement par pr\u00e9cipitation n\u00e9cessite de trouver un \u00e9quilibre d\u00e9licat entre les forces thermodynamiques \u00e0 l\u2019origine de la nucl\u00e9ation et les contraintes li\u00e9es \u00e0 la diffusion. \u00c0 mesure que la temp\u00e9rature augmente, les particules de solut\u00e9 commencent \u00e0 former des zones exemptes de pr\u00e9cipitation (PFZ). Ces r\u00e9gions servent de sites de nucl\u00e9ation h\u00e9t\u00e9rog\u00e8nes pour la formation de pr\u00e9cipit\u00e9s, ce qui peut modifier consid\u00e9rablement les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques telles que la r\u00e9sistance \u00e0 la traction et la ductilit\u00e9.<\/p>\n
La taille et la forme des pr\u00e9cipit\u00e9s d\u00e9terminent la duret\u00e9 du mat\u00e9riau. Une zone PFZ comportant des pr\u00e9cipit\u00e9s b\u2019 grossiers r\u00e9partis le long des joints de grains est id\u00e9ale pour renforcer le mat\u00e9riau et am\u00e9liorer sa ductilit\u00e9 ; cependant, le vieillissement sous contrainte entra\u00eene souvent une r\u00e9partition plus uniforme de pr\u00e9cipit\u00e9s plus fins, de forme aciculaire, \u00e0 mesure que l\u2019on approche du stade de vieillissement maximal.<\/p>\n
Dans cette \u00e9tude, des \u00e9prouvettes cylindriques de traction ont \u00e9t\u00e9 usin\u00e9es \u00e0 partir de sections d'assemblages soud\u00e9s, tant \u00e0 l'\u00e9tat \u00ab tel que soud\u00e9 \u00bb (AW) qu'\u00e0 l'\u00e9tat \u00ab renormalis\u00e9 et recuit \u00bb (PWHT-2), en vue d'essais cycliques \u00e0 temp\u00e9rature ambiante dans des conditions exemptes d'hydrog\u00e8ne et charg\u00e9es en hydrog\u00e8ne par voie \u00e9lectrolytique. Les donn\u00e9es m\u00e9caniques obtenues ont ensuite \u00e9t\u00e9 mises en corr\u00e9lation avec les observations microstructurales ainsi qu\u2019avec les r\u00e9sultats fractographiques.<\/p>\n
Le traitement par chauffage post-soudage (PWHT) a consid\u00e9rablement r\u00e9duit la sensibilit\u00e9 \u00e0 la fragilisation par l'hydrog\u00e8ne des assemblages soud\u00e9s par rapport aux conditions \u00ab \u00e0 l'\u00e9tat brut de soudage \u00bb (AW), en raison des effets d'adoucissement induits par le PWHT sur le m\u00e9tal d'apport, ce qui a entra\u00een\u00e9 une accumulation de d\u00e9formation plus intense au niveau de la zone de transition entre le m\u00e9tal d'apport et le m\u00e9tal de base (GBF) le long de la zone de transition entre le m\u00e9tal d'apport et le m\u00e9tal de base (HAGB) lors d'une mise en charge cyclique.<\/p>\n
Ce ph\u00e9nom\u00e8ne \u00e9tait manifeste \u00e0 mesure que la concentration en hydrog\u00e8ne augmentait, comme en t\u00e9moignaient la diminution des courbes de d\u00e9formation sous charge \u201c Rm \u201d et \u201c Rp0,2 \u201d, ainsi que celle de l'allongement maximal \u00e0 la rupture (\u201c ELmax \u201d). De plus, \u00e0 des teneurs \u00e9lev\u00e9es en hydrog\u00e8ne, la ductilit\u00e9 a consid\u00e9rablement diminu\u00e9 \u2013 en particulier pour les \u00e9chantillons PWHT-WM renormalis\u00e9s et recuits, chez lesquels une r\u00e9duction inattendue s\u2019est produite \u00e0 4 ml\/100 g de Fe.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Post-weld heat treatment (PWHT) is often required in welding codes and specifications for certain materials like carbon steels. PWHT reduces residual stresses while improving toughness and ductility of welded metal components. PWHT at higher temperatures not only alleviates and redistributes residual stresses, but can also induce tempering, precipitation or ageing processes that produce tempering, precipitation … <\/p>\n