Quelle est l'importance du traitement thermique de préchauffage et de post-soudage des structures en acier

I. Préchauffage avant le premier soudage


Les traitements thermiques avant et après soudage sont très importants pour assurer la qualité du soudage. Le soudage de composants importants, le soudage d'acier allié et le soudage de composants épais nécessitent tous un préchauffage avant le soudage. Les principales fonctions de préchauffage avant soudage sont les suivantes:

1) Le préchauffage peut ralentir la vitesse de refroidissement après le soudage, faciliter la sortie de l'hydrogène diffusif dans le métal fondu et éviter la fissuration induite par l'hydrogène. Dans le même temps, le degré de durcissement de la soudure et de la zone affectée thermiquement est réduit et la résistance à la fissuration du joint soudé est améliorée.

2) Le préchauffage peut réduire le stress de soudage. Un préchauffage local ou global uniforme peut réduire la différence de température (également appelée gradient de température) entre les pièces soudées dans la zone de soudage. De cette façon, d'une part, la contrainte de soudage est réduite, d'autre part, le taux de contrainte de soudage est réduit, ce qui permet d'éviter les fissures de soudage.

3) Le préchauffage peut réduire la contrainte des structures soudées, en particulier pour les joints de coin. Avec l'augmentation de la température de préchauffage, l'incidence des fissures diminue.

Le choix de la température de préchauffage et de la température intercouche est lié non seulement à la composition chimique de l'acier et du fil de soudage, mais également à la rigidité de la structure de soudage, de la méthode de soudage et de la température ambiante, qui doit être déterminée après un examen approfondi. De plus, l'uniformité de la température de préchauffage dans la direction de l'épaisseur de la tôle d'acier et dans la zone de soudure a un impact important sur la réduction des contraintes de soudage. La largeur du préchauffage local doit être déterminée en fonction du degré de liaison de la pièce soudée. En règle générale, l'épaisseur de la paroi autour de la zone de soudure doit être au moins égale à 150-200 mm. Si le préchauffage n'est pas uniforme, non seulement ne réduit pas la contrainte de soudage, mais augmente également la contrainte de soudage.




II. Traitement thermique post-soudure


Le traitement thermique post-soudure a trois objectifs: éliminer l'hydrogène, éliminer les contraintes de soudage, améliorer la structure de la soudure et obtenir des performances optimales.

Le traitement de déshydrogénation post-soudure désigne le traitement thermique à basse température après la soudure, lorsque la soudure n’a pas été refroidie à une température inférieure à 100 ° C. La spécification générale est de chauffer à 200 - 350 ° C pendant 2 à 6 heures. La fonction principale du traitement de déshydrogénation post-soudure est d’accélérer la fuite d’hydrogène dans les zones de soudure et affectées thermiquement, ce qui a un effet remarquable sur la prévention des fissures de soudure lors de la soudure d’aciers faiblement alliés.

Dans le processus de soudage, en raison de l'inhomogénéité du chauffage et du refroidissement, et de la contrainte ou de la contrainte supplémentaire du composant lui-même, la contrainte de soudage se produira toujours dans le composant après l'achèvement des travaux de soudage. L'existence de contraintes de soudage dans le composant réduira la capacité portante réelle de la zone de joint soudé, produira une déformation plastique et conduira même à l'endommagement du composant lorsqu'il est grave.

Le traitement thermique de réduction des contraintes consiste à réduire la limite d'élasticité des pièces soudées à haute température de manière à atténuer les contraintes de soudage. Il existe deux méthodes couramment utilisées: l’une est l’ensemble de la trempe à haute température, c’est-à-dire placer toutes les pièces à souder dans le four de chauffage, chauffer lentement à une certaine température, puis les tenir pendant un certain temps et enfin refroidir à l’air ou fourneau. Cette méthode peut éliminer 80 à 90% de la tension de soudage. Une autre méthode est la trempe locale à haute température, c’est-à-dire ne chauffer que le cordon de soudure et sa zone adjacente, puis se refroidir lentement, réduisant ainsi la valeur maximale de la contrainte de soudage, de sorte que la répartition des contraintes soit relativement plate, de manière à éliminer partiellement les contraintes de soudage .

Après le soudage, certains aciers alliés auront des joints durcis, ce qui détériorera les propriétés mécaniques des matériaux. De plus, sous l'action du soudage et de l'hydrogène, la structure durcie peut entraîner la rupture du joint. Après traitement thermique, la structure métallographique du joint soudé est améliorée, la plasticité et la ténacité du joint soudé sont améliorées et les propriétés mécaniques complètes du joint soudé sont améliorées.