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RÉSUMÉ
Dans cet article, nous abordons les différents facteurs influençant la qualité d’un assemblage soudé, de la préparation des bords à la gestion des contraintes thermiques et métallurgiques. Des phénomènes critiques comme la fissuration à froid, la fissuration à chaud, l’arrachement lamellaire ou encore les défaillances en fatigue sont détaillés, avec des recommandations pratiques pour améliorer la durabilité des soudures.
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Thibault FOURCADE : Ingénieur
INTRODUCTION
Le soudage des aciers constitue une étape critique dans de nombreuses réalisations du BTP, tant sur le plan structurel que fonctionnel. La qualité des assemblages soudés dépend de nombreux paramètres, à la fois métallurgiques, géométriques et procéduraux. Cet article se propose d’analyser les principaux phénomènes impactant la tenue des soudures, en s’appuyant sur les pratiques courantes et les précautions à adopter. Qu’il s’agisse de la préparation des bords, de la sélection des consommables, du contrôle de l’hydrogène ou de la maîtrise des contraintes internes, chaque aspect est essentiel pour garantir la fiabilité et la durabilité des structures soudées.
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6. Glossaire
Abaque IRSID ; IRSID chart
Outil graphique permettant d’évaluer la vitesse de refroidissement entre deux températures critiques (souvent 800 °C et 500 °C) en fonction de l’énergie de soudage et de l’épaisseur de la pièce.
Arrachement lamellaire ; lamellar tearing
Fissuration qui se produit dans le sens de l’épaisseur d’une tôle laminée, souvent parallèlement à sa surface, à cause de contraintes perpendiculaires.
Beurrage ; buttering
Technique consistant à déposer une couche de métal tendre ou ductile avant soudage pour réduire les contraintes dans la zone d’interface.
Calamine ; mill scale
Couche d’oxydes métalliques formée à la surface des aciers lors du chauffage, à éliminer avant soudage.
Carbone équivalent ; carbon equivalent
Formule empirique permettant d’évaluer la trempabilité d’un acier en convertissant les effets des éléments d’alliage en un équivalent en pourcentage de carbone.
Concentration de contraintes ; stress concentration
Localisation anormale des contraintes mécaniques dans une zone réduite d’une structure, souvent due à une discontinuité géométrique comme un angle vif ou une variation de section.
Convexité ; convexity
Profil bombé d’un cordon de soudure, susceptible d’engendrer une concentration locale de contraintes.
Cordon de soudure ; weld bead
Zone de métal déposé lors du soudage qui relie les pièces à assembler.
Décarburation ; decarburization
Perte de carbone en surface d’un acier due à un chauffage prolongé en atmosphère oxydante, diminuant la résistance mécanique locale.
Défaut de compacité ; lack of compactness
Présence de discontinuités internes dans une soudure, comme des soufflures, des inclusions ou des fissures.
Défaut plan ; planar defect
Défaut interne à la soudure situé sur un plan, comme un collage, une fissure, un manque de fusion ou de pénétration.
Défaut volumique ; volumetric defect
Défaut occupant un volume dans la soudure, comme une soufflure ou une inclusion.
Écrouissage ; work hardening
Durcissement local d’un matériau métallique...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Centre technique des industries mécaniques (CETIM) - Soudabilité des aciers de mécanicien - (2007).
-
(2) - Centre technique des industries mécaniques (CETIM) - Soudabilité des aciers THLE - (2008).
-
(3) - Centre technique des industries mécaniques (CETIM) - Qualité des soudures : tenue en fatigue des structures soudées - (2008).
-
(4) - LE QUILLIÉC (G.), HUNTHER (I.), GALTIER (A.) - Comportement en fatigue des matériaux métalliques : fatigue des assemblages soudés : soudage à l’arc. - Centre technique des industries mécaniques (2014).
-
(5) - Institut international de la soudure (IIW) - Recommandations pour la conception en fatigue des assemblages et des composants soudés. - CTICM (2002).
NORMES
-
Recommandations pour le soudage des matériaux métalliques – Partie 2 : Arc de fusion des aciers. - NF EN 1011-2 -
-
Soudage – Critères d’acceptation pour les soudures réalisées par faisceau d’électrons ou faisceau laser. - NF EN ISO 13919 -
-
Qualification des soudeurs – Soudage par fusion – Partie 1 : Aciers. - NF EN ISO 9606-1 -
-
Qualification des opérateurs et des régleurs en soudage pour le soudage mécanisé et le soudage automatique des matériaux métalliques. - NF EN ISO 14732 -
-
Soudage et techniques connexes – Fissuration à froid sur implants – Méthode d’essais. - NF A89-100 -
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