1 - PRINCIPE DE LA REFUSION À L’ARC SOUS VIDE

• 1.1 - Historique
• 1.2 - Description générale
  Figure 1 - Procédé de refusion à l’arc sous vide VAR (TIMET) Tableau 1 - Caractéristiques du procédé VAR
• 1.3 - Place du procédé VAR dans les filières d'élaboration
  Figure 2 - Place de la refusion VAR dans les filières d’élaboration des alliages (Aubert & Duval) Figure 3 - Fabrication d’une électrode primaire à partir d’éponge compactée et soudée (TIMET) Figure 4 - Quelques procédés d’affinage pour le recyclage de chutes en vue de l’élaboration d’une électrode en Ti (TIMET)
• 1.4 - Domaines d’application – Marchés
• 1.5 - Principales caractéristiques du procédé
  Tableau 2 - Atouts majeurs et effets recherchés du procédé VAR selon le type d’alliage

2 - TECHNOLOGIE DES FOURS DE REFUSION

• 2.1 - Eléments constitutifs d’un four VAR
  Figure 5 - Eléments constitutifs d’un four de refusion sous vide RVAR (Framatome)
• 2.2 - Arc électrique sous vide
  Figure 6 - Relation entre longueur d’arc, intensité et tension d’arc, et longueur d’arc, intensité et vitesse de fusion (refusion VAR d’acier à haute résistance) (Aubert & Duval) Figure 7 - Image en vidéo rapide (5 700 images, temps d'exposition 10 µs) de l'arc électrique pendant une refusion de Ti (TIMET)
• 2.3 - Conduite des refusions et paramètres opératoires
  Figure 8 - Évolution de la vitesse de fusion, de l’intensité électrique et de la position de l’électrode au cours d’une refusion VAR de superalliage base Ni (Aubert & Duval) Figure 9 - Évolution modélisée de la profondeur du puits liquide pour un lingot en alliage 718 diamètre 710 mm et distribution en carbures résultante sur billette 250 mm (Aubert & Duval) Figure 10 - Profil du puits liquide et position de la retassure finale et de refusion d’acier maraging diamètre 500 mm (Aubert & Duval) Figure 11 - Relation entre longueur d’arc, intensité et fréquence des drip-shorts (refusion VAR d’acier à haute résistance) (Aubert & Duval) Figure 12 - Exemple de signature électrique d’un drip-short, avec acquisitions vidéo synchronisées (Framatome)
• 2.4 - Impact environnemental, maintenance et sécurité
  Figure 13 - Représentation schématique d’introduction incidentelle d’eau au cœur d’un four de refusion (Framatome)

3 - SPÉCIFICITÉS ET INTÉRÊT DU PROCÉDÉ – DÉTAILS

• 3.1 - Affinage – Compacité du lingot
  Figure 14 - Macrographies de lingots d’acier conventionnels et refondus (VAR et ESR) et évolution radiale de la valeur du critère de Niyama à mi-hauteur (Aubert & Duval)
• 3.2 - Structure du lingot – Défauts de solidification
  Figure 15 - Effet de la vitesse de fusion sur l’apparition de défauts de solidification (alliage 718 diamètre 710 mm) (Aubert & Duval)
• 3.3 - Propreté inclusionnaire
  Figure 16 - Évolution de la répartition des tailles d’inclusions entre l’électrode VIM et le lingot VAR pour des aciers maraging (Aperam Alloys Imphy)

4 - MODÉLISATION – SIMULATION

• 4.1 - État de l’art
  Figure 17 - Croissance et solidification du lingot secondaire (refusion de superalliage base Ni (Aubert & Duval) – Écoulement du métal liquide et carte thermique Figure 18 - Simulation du comportement d’un lingot d’alliage de titane (TA6V) à la fin de la fusion (TIMET)
• 4.2 - Application : macroségrégation chimique
  Figure 19 - Cartographie de ségrégation en Fe dans un lingot de Zircaloy-4 refondu avec deux brassages successifs
• 4.3 - Application : conditions locales de solidification/mésoségrégations
  Figure 20 - Simulation d’une refusion d’acier 300 M (Aubert & Duval) Figure 21 - Simulation d’une refusion d’acier 300 M (Aubert & Duval) – Calcul du critère de Rayleigh sous une forme proposée par Auburtin [64]
• 4.4 - Application : comportement d’inclusions exogènes
  Figure 22 - Simulation de l’écoulement du puits liquide lors de la refusion d’acier maraging (Aperam Alloys Imphy) Figure 23 - Trajectoires projetées dans le plan r-z de 4 défauts hard-α de densités différentes pendant une refusion de Ti (TIMET)

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE