Brevet FR2164712A1 — publié le 19730803

La présente invention concerne un procédé pour éviter la formation de criques dans la zone thermiquement affectée par les soudures d'assemblage et de placage faites sur des aciers faiblement alliés. On entend ici, les criques qui, pendant le recuit de relaxation des contraintes des éléments de construction soudés peuvent se produire dans les zones thermiquement affectées. La sensibilité aux criques de ces zones apparat surtout dans le cas des aciers de construction faiblement alliés à grains fins.Elle doit être attribuée au fait qu'a' la température de recuit de relaxation des contraintes on observe une forte diminution de la ductilité de la zone à gros grains qui, résultait du sou, -se --situe au voisinage immédiat de la ligne de fusion.Bu fait des dilatations survenant au cours du processus de ce recuit ces zones de ductilité réduite peuvent , dans certains cas, titre le siège de séparations intercristallines aux joints des grains. C'est ainsi que l'on a déjà observé de telles fissures en dessous de placages austénitiques soudés et à proximité de cordons de soudures d'assemblaga. Cette fissuration peut être évitée en éliminant cette zone à gros grains, par transformation du grain de cette zone au moyen d'un traitement thermique renouvelé. Dans le cas des procédas de soudure à l'arc sous flux électro conducteur et de soudure an bandt-,- qui sont actuellement-courami ment employés pour ces groupes d'acier, on effectue après soudage un recuit de relaxation des -contrsintes à des températures comprises entre 530 et 6500C. Um recuit de l'ensemble de la pièce au-dessus du point de transformation (Ac3) est, dans la plupart des cas, et en particulier en technique nucléaire, impossible. I1 se pose donc le problème de faire dis parattre les phénomènes responsables de la formation des criques en particulier d'éliminer la structure à gros grains, et ceci en recourant à des moyens aussi simples que possible pouvant être mis en oeuvre sur le chantier. Selon l'invention, ce problême est résolu par le fait qu'après le soudage proprement dit et avant le recuit de relaxation des contraintes, on effectue au défilé un bref chauffage par induction des zones thermiquement affectées du métal de base à une température supérieure au point de transformation Ac3 mais n'excédant pas 1250 C. Pour éviter l'oxydation des surfaces ainsi chauffées, il convient de les recouvrir d'un flux éleotroconducteur. I1 va de soi que l'on pourrait aussi opérer sous gaz protecteur, mais étant donné les très grandes dimensions qu'ont souvent les éléments de construction à traiter, cela donnerait lieu à de grandes complications. Le chauffage par induction présente l'avantage que la chaleur prend naissance au sein même de la matière à traiter. En choisissant judicieusement la fréquence du courant d'induction passant dans ce que l'on appelle l'inducteur placé très près au-dessus de la surface de la pièce, on peut régler la profondeur de pénétration des courants de Foucault dans la couche à chauffer. A cet effet purement électrique s'a Joute celui résultant de la conductibilité thermique du métal, de sorte, qu-'aux faibles vitesses d'avance, la prodondeur de chauffage du métal est accrue, alors qu'elle est moindre aux vitesses plus élevées, ceci à températures superficielles éga-les. D'une façon générale pour une profondeur de chauffe pouvant atteindre 10 mm, on recourt à des fréquences allant Jus- qu'à 10 kHz. Des essais ont montré qu'il était possible de transformer la structure à gros grains des zones thermiquement affectées en une structure à grains fins et 'éviter ainsi la sensibilité aux criques des pièces soudées. I1 est, à cet égard, particulièrement avantageux de procéder au chauffage par induction en le combo nant au soudage lui-mme. A cet effet, on déplace l'inducteur au-dessus de la pièce en le maintenant à une distance constante de l'électrode de soudure, et cela de préférence en utilisant le mtme dispositif d'avance. Les caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront à la lecture de l'exemple non limitatif suivant décrit en se référant au dessin annexé sur lequel la figure 1 est- une vue latérale en élévation d'une pièce en cours de soudage et de'un dispositif de soudage et d'induction ; et la figure 2 est une vue schématique en plan de cet agencement. La référence 1 désigne la- pièce, tandis que la couche de placage est désignée par la référence 2. Sur la figure 1 , le placage à souder est déposé en continu, de droite à gauche. Cette opération se fait à l'aide de la tête de soudage 3 reliée à la génératrice représentée schématiquement, ainsi qu'au magasin 4 du métal de soudure. Le métal de soudure se présente ici avantageusement sous la forme d'une bande. L'inducteur 5 relié rigidement à la t8te de soudage 3, est raccordé à une génératrice haute ou moyenne fréquence 6. La vue de dessus représentée sur la figure 2 montre que plusieurs couches de placage, par exemple 2a à 2d, sont déposées successivement les unes à c8té des autres, et, qu'à chaque fois, le chauffage par induction des zones ther.miquement affectées par le soudage continu - du mental de base succède au soudage, en se faisant au travers de la couche de placage. A cet égard, il convient encore. de mentionner que la profondeur de chauffage et le temps de maintien de la température de détensionnement produite peuvent aussi être modifiés en Jouant sur la dimension de l'inducteur, étant -entendu que celle-ci est en proportion de sa puissance. REVENDICATIONS 1. Procédé pour éviter la formation de criques dans la zone thermiquement affectée par les soudures d'assemblage et de placage faites sur des aciers faiblement alliés, et en particulier sur des éléments de construction pour réacteurs nucléaires, caractérisé par le fait qu'après le soudage proprement dit, et avant le recuit de relaxation des contraintes, on effectue au défile un bref chauffage par induction des zones thermiquement affectées du métal de base, et ce, a une température supérieure au point de transformation mais n'excédant pas 12500C. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on protège contre l'oxydation, par recouvrement avec un flux électroconducteur les zones à chauffer par induction. 3.. Procédé selon la revendication 1,- caractérisé par le fait que l'on combine le chauffage par induction avec le processus de placage, et que l'on effectue ce chauffage à distance constante par rapport au soudage,. de pré- férence en utilisant le même dispositif d'avance 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que pour le chauffage par induction, on choisit la fréquence en fonction de la vitesse d'avance, de façon que le chauffage n'intéresse essentiellement que la couche superficielle dont la structure a été modifiée par le placage antérieur par soudure.