Qu’est-ce que le préchauffage en soudage ?

Qu’est-ce que le préchauffage ?

En soudage, le préchauffage consiste à chauffer le métal de base entourant le joint de soudure, à une température souhaitée spécifique, appelée température de préchauffage, avant le soudage. Le chauffage peut être poursuivi pendant le processus de soudage, mais fréquemment la chaleur du soudage est suffisante pour maintenir la température souhaitée sans que la source de chaleur externe ne se prolonge. Normalement, un entretien de préchauffage, c’est-à-dire un préchauffage tout au long du soudage, est nécessaire pour les matériaux plus exotiques tels que les aciers Cr-Mo, les aciers HSLA, etc.

La température entre les passes, définie comme la température du métal de base entre la première et la dernière passe de soudage, ne peut pas descendre en dessous de la température de préchauffage. La température entre les passes ne sera pas discutée plus avant ici. Le préchauffage peut produire de nombreux effets bénéfiques ; cependant, sans une connaissance pratique des principes fondamentaux impliqués, on risque de gaspiller de l’argent, ou pire encore, de dégrader l’intégrité de la soudure.

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Soudage Préchauffer – Quoi, Pourquoi et Comment ?

Pourquoi préchauffer ?

Le préchauffage en soudage offre :

  1. il abaisse la vitesse de refroidissement dans le métal fondu et le métal de base, produisant une structure métallurgique plus ductile avec une plus grande résistance à la fissuration
  2. la vitesse de refroidissement plus lente permet à tout hydrogène éventuellement présent de se diffuser de manière inoffensive sans provoquer de fissuration
  3. il réduit les contraintes de retrait dans la soudure et le métal de base adjacent, ce qui est particulièrement important dans les joints fortement contraints et
  4. il élève certains aciers au-dessus de la température à laquelle une rupture fragile se produirait dans la fabrication. De plus, le préchauffage peut être utilisé pour garantir des propriétés mécaniques spécifiques, telles que la résistance à l’entaille.

Quand utiliser le préchauffage ?

Les exigences de préchauffage dépendent des facteurs suivants :

1. exigences du code,

2. épaisseur de coupe,

3. chimie des métaux de base,

4. retenue,

5. température ambiante,

6. teneur en hydrogène du métal d’apport et

7. problèmes de fissuration précédents

   Lorsqu’il n’y a pas de codes régissant le soudage, il faut déterminer si un préchauffage est nécessaire et, le cas échéant, quelle température de préchauffage sera appropriée. En général, le préchauffage n’est généralement pas requis sur les aciers à faible teneur en carbone de moins de 25 mm (1 po) d’épaisseur. Cependant, à mesure que la chimie, le niveau d’hydrogène diffusible du métal fondu, la retenue ou l’épaisseur de la section augmentent, la demande de préchauffage augmente également. Il existe plusieurs méthodes pour déterminer la température de préchauffage requise pour un métal de base et une épaisseur de section donnés, qui seront abordées dans la section suivante.

Comment sélectionner la température de préchauffage :

La sélection d’une température de préchauffage correcte est une tâche critique et nécessite une bonne connaissance des codes, des normes, de la métallurgie et des pratiques d’ingénierie. En bref, la température de préchauffage peut être sélectionnée par :

1. Basé sur le code de construction et les codes ou normes de recommandation de soudage.

2. Basé sur la chimie de l’alliage, l’épaisseur, le niveau ou la retenue et le niveau d’hydrogène.

Exigences de préchauffage selon divers codes et normes :

Le tableau ci-dessous précise les différentes références de code pour la température de préchauffage. Ce guide permet de localiser facilement les exigences de préchauffage du code applicables telles que ASME Section VIII, ASME B31.1, ASME B31.3, AWS D1.1 et EN 1011-2 dernière édition respective.

Calcul de la température de préchauffage basé sur la chimie de l’alliage, l’épaisseur, la retenue et le niveau d’hydrogène :

Lorsqu’aucun code de soudage n’est spécifié et que le besoin de préchauffage a été établi, comment déterminer une température de préchauffage appropriée ?

La température de préchauffage dépend des données d’entrée suivantes :

  • Équivalent carbone CET (voir ci-dessus) : Le CET peut être renseigné ici explicitement ou être calculé par les teneurs des éléments d’alliage dans le menu équivalent carbone. Le CET est inséré en poids-%
  • Epaisseur de la plaque d : L’épaisseur de la plaque est insérée en mm. Il convient de considérer que l’influence de l’épaisseur de la plaque est d’importance mineure pour les épaisseurs de plaque supérieures à 60 mm en raison du flux de chaleur tridimensionnel.
  • Teneur en hydrogène HD : La teneur en hydrogène H2 est insérée en ml/100g. Ici, soit une valeur comprise entre 1 et 20 ml/100g peut être insérée directement, soit une valeur typique en fonction du procédé de soudage utilisé peut être sélectionnée :