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Méthode de préchauffage avant le soudage pour éviter les fissures de soudage
Préchauffage avant le soudage - Méthode pour éviter les fissures de soudage
Le préchauffage avant le soudage est un processus consistant à chauffer de manière appropriée les parties locales et globales de la pièce avant le soudage. Son objectif est de réduire la vitesse de refroidissement du joint soudé, d’éviter la formation de structures durcies et de minimiser les contraintes et déformations de soudage. Cest une méthode efficace pour éviter les fissures de soudage.
Les méthodes de préchauffage comprennent principalement le chauffage à la flamme, le chauffage au four et le chauffage par infrarouge lointain. Pendant le préchauffage, des jauges de température à contact de surface doivent être utilisées pour mesurer la température dans une plage de 30 à 50 mm des deux côtés de la zone de soudage.
Le soudage est lune des méthodes de traitement thermique des métaux. Surtout lors du soudage dacier de construction faiblement allié ordinaire, de plaques épaisses à teneur en carbone plus élevée, le métal local subit divers changements de structure en raison de linfluence du cycle thermique de soudage de chauffage et de refroidissement à haute température, affectant directement les propriétés mécaniques du soudé. articulation. De plus, en raison des conditions métallurgiques du soudage et de linfluence des différentes vitesses de chauffage et de refroidissement, lirrégularité de la soudure et la structure des zones affectées par la chaleur affecteront indirectement et directement les propriétés mécaniques du joint soudé.
Par conséquent, il est essentiel pendant les processus de pré-soudage, de soudage et de post-soudage de modifier ou daméliorer les propriétés mécaniques du joint soudé en chauffant localement ou entièrement, en isolant et en contrôlant la vitesse de refroidissement de la pièce.
Fonctions de préchauffage avant le soudage :
1) Le préchauffage est une mesure efficace pour éviter les fissures à froid, les fissures à chaud et la formation de structures durcies dans la zone affectée par la chaleur. Lors du soudage dacier à haute teneur en carbone, dacier faiblement allié, dacier résistant à la chaleur et de composants à haute rigidité en acier ordinaire à faible teneur en carbone, un refroidissement rapide du cordon de soudure peut facilement conduire à la formation de structures durcies dans la soudure et le zone affectée par la chaleur, provoquant ainsi des fissures. Un préchauffage de la pièce est donc nécessaire. Le préchauffage ralentit la vitesse de refroidissement, évitant ainsi les fissures dans le cordon de soudure.
2) Lors du soudage de joints de soudure soumis à de grandes contraintes, un chauffage et un refroidissement rapides peuvent générer des contraintes de retrait dans la zone du joint, entraînant des fissures. Le préchauffage de la zone de joint avant le soudage peut réduire les contraintes de retrait et empêcher la formation de fissures.
3) Lors du soudage dans des zones à basse température, un préchauffage est nécessaire pour éviter les fissures, même si lépaisseur de lacier à faible teneur en carbone dépasse 20 mm.
4) Le préchauffage peut également éliminer des facteurs tels que les taches dhuile et lhumidité qui affectent la qualité du cordon de soudure et favoriser la fuite dhydrogène du cordon de soudure, empêchant ainsi lapparition de défauts tels que des pores et des fissures.
Méthodes de préchauffage avant le soudage :
Il existe de nombreuses méthodes de préchauffage, telles que le chauffage à la flamme, le chauffage par induction à moyenne fréquence, le chauffage à infrarouge lointain et le chauffage au four. Différentes méthodes de préchauffage doivent être choisies en fonction de la plage de chauffage. Actuellement, les radiateurs infrarouges lointains sont largement utilisés en raison de leur excellent effet chauffant et de leur large plage de chauffage. Généralement, pour le préchauffage des pièces, la largeur de chauffage de chaque côté du joint de soudure ne doit pas être inférieure à cinq fois lépaisseur de la plaque et une zone de chauffage uniforme de 75 à 100 mm doit être maintenue des deux côtés de la rainure.
Détermination de la température de préchauffage avant le soudage :
Le préchauffage consiste généralement à chauffer lacier dans une plage de 75 à 100 mm des deux côtés de la rainure jusquà la température de préchauffage requise. Cela peut être réalisé en utilisant un chauffage à la flamme, un chauffage par induction à moyenne fréquence, un chauffage infrarouge, etc. La température de préchauffage de lacier à faible teneur en carbone et de lacier faiblement allié ordinaire est de 100 à 200°C. Lors de la détermination de la température de préchauffage, les points suivants doivent être pris en compte :
1) La soudabilité de la pièce, principalement déterminée par la teneur en carbone et la teneur en éléments dalliage.
2) Lépaisseur de la pièce, le type de joint de soudure et le degré de contrainte structurelle.
3) La teneur en hydrogène du matériau de soudage.
4) Température ambiante.
La température de préchauffage pour les aciers couramment utilisés peut être consultée dans le NB/T 47015-2011 « Spécifications des procédures de soudage pour les appareils sous pression ».
Précautions de préchauffage avant le soudage :
1) Pour les tôles dacier ayant une mauvaise soudabilité et une grande épaisseur, généralement, lorsque le joint est fortement contraint et que des matériaux de soudage conventionnels à faible teneur en hydrogène sont utilisés, un préchauffage avant le soudage est nécessaire.
2) Pour les matériaux à haute conductivité thermique (tels que le cuivre, laluminium et leurs alliages), un préchauffage avant le soudage est nécessaire pour assurer la fusion entre le métal soudé et le métal de base.
3) Pour lacier de construction au carbone et lacier de construction faiblement allié avec une bonne soudabilité, si lépaisseur de la plaque est faible, la contrainte nest pas significative et que des matériaux de soudage à faible teneur en hydrogène sont utilisés, le préchauffage nest généralement pas nécessaire.
Il convient de noter que le préchauffage avant le soudage augmente la consommation dénergie et détériore les conditions de soudage. Par conséquent, dans la mesure du possible, il convient dadopter le soudage sans préchauffage ou avec préchauffage à basse température.
