Qu’est-ce que le grenaillage par ultrasons pour les soudures ?

Grenaillage par ultrasons

Le grenaillage par ultrasons (UP) est un processus de traitement de surface à froid pour l’amélioration de la résistance à la fatigue des éléments et structures soudés. Au cours des différentes étapes de son développement, le procédé UP était également connu sous le nom de traitement par ultrasons (UT), traitement d’impact par ultrasons (UIT), grenaillage par ultrasons (UIP). L’effet bénéfique du grenaillage par ultrasons est obtenu principalement en éliminant les contraintes résiduelles de traction nuisibles et en introduisant des contraintes résiduelles de compression dans les couches de surface du matériau, en diminuant la concentration de contrainte dans les zones de pied de soudure et en améliorant les propriétés mécaniques des couches de surface du matériau.

Le grenaillage par ultrasons utilise un outil à ultrasons pour impacter la surface d’une pièce mécanique, générant une couche de contrainte résiduelle de compression et améliorant les propriétés mécaniques du matériau. Le processus de grenaillage par ultrasons est une technique d’amélioration de la fatigue qui est appliquée via des impulsions ultrasonores et mécaniques aux emplacements soumis à des contraintes élevées dans la soudure. Grâce au processus de grenaillage par ultrasons, qui modifie la soudure métallique à son niveau atomique même, les concentrations de contraintes et les contraintes résiduelles sont soulagées, et l’intégrité et la résistance de la structure sont considérablement augmentées.

Grenaillage ultrasonique des soudures

La technique UP est basée sur l’effet combiné d’impacts à haute fréquence de percuteurs spéciaux et d’oscillations ultrasonores dans le matériau traité.

L’UP pourrait être appliqué efficacement pour l’amélioration de la durée de vie en fatigue pendant la fabrication, la réhabilitation et la réparation d’éléments et de structures soudés. Traditionnellement, le traitement UP est envisagé dans la plupart des cas pour les
applications de fatigue à cycle élevé , où ses effets sont principalement prononcés.

Soudures bout à bout à l’état brut (échantillon côté gauche) et après application de UP (échantillon côté droit)

Le grenaillage par ultrasons pourrait être appliqué efficacement pour l’amélioration de la durée de vie en fatigue lors de la fabrication, de la réhabilitation et de la réparation d’éléments et de structures soudés. La technologie et l’équipement UP ont été appliqués avec succès dans différents projets industriels de réhabilitation et de réparation par soudage de pièces et d’éléments soudés. Les domaines/industries dans lesquels l’UP a été appliqué avec succès comprennent : les ponts ferroviaires et routiers, l’équipement de construction, la construction navale, l’exploitation minière, l’automobile et l’aérospatiale.