Diagrammes de phase et aciers

• Examen composé de 20 questions EWF et 25 questions AFS.
• Chaque question à choix multiple n'a qu'une seule réponse exacte.
• Toutes les questions ont la même valeur.
• Une mauvaise réponse n'annule pas une bonne réponse.

Diagrammes de phase et aciers

• La zone thermiquement affectée d'un acier à 0,2% de C refroidi lentement est composée de 75% de ferrite et 25% de perlite à température ambiante.

Alliages fer-carbone

• Ajouter des éléments d'alliage comme Mn ou Cr à un acier ferritique faiblement allié conduit généralement à une augmentation du durcissement.

Elaboration et classification des aciers

• 0,2% C est la concentration en carbone correspondant à un acier soudable.

Comportement des aciers structuraux en soudage par fusion

• Pour les aciers C-Mn faiblement et moyennement alliés, il est recommandé d'avoir un temps de refroidissement entre un T8/5 minimum et un T8/5 maximum.
• Dépasser la limite supérieure (T8/5 max) réduit la résilience de la Zone Affectée Thermiquement (ZAT).

Phénomènes de fissuration dans les joints soudés

• Le risque de fissuration à chaud est réduit en contrôlant les impuretés de l'acier, la teneur en Mn du métal d'apport, et en assurant une forme de passe de soudure adéquate.

Ruptures et différents cas de ruptures

• Le risque d'arrachement lamellaire augmente en augmentant le taux d'inclusions non métalliques et la contrainte dans le sens de l'épaisseur.

Traitements thermiques des matériaux et joints soudés

• La différence entre un recuit et une normalisation est que le recuit utilise une méthode contrôlée de refroidissement.

Aciers de construction et structures (non alliés)

• La formule du carbone équivalent permet d'évaluer la soudabilité d'un acier en fonction de ses éléments d'alliage.

Aciers à haute limite d'élasticité

• Une structure martensitique de revenu à grain fin présente la plus grande valeur de résilience.

• Pour les aciers HT-80 (résistance à la traction 780N/mm²), l'apport de chaleur en soudage est limité à 25 kJ/cm pour éviter l'abaissement de la résistance à la traction du joint soudé et le risque de fissuration.

Application des aciers structuraux et à haute limite d'élasticité

• La combinaison Azote et Vanadium d'éléments d'alliages n'est pas bénéfique aux aciers faiblement alliés à haute limite d'élasticité.

Fluage et aciers résistants au fluage

• Les éléments d'alliages Chrome et Molybdène peuvent augmenter la résistance au fluage à haute température.

Aciers pour applications cryogéniques

• Les aciers considérés comme cryogéniques incluent les aciers de construction à grain fin alliés au nickel et les aciers inoxydables stabilisés au titane.

Introduction à la corrosion

• Les aciers austénitiques sont utilisés pour leur résistance à la corrosion.

Aciers inoxydables et résistant à la chaleur

• La ferrite delta dans le métal fondu d'un joint en acier inox austénitique (AISI 304) limite la sensibilité à la fissuration à chaud en solubilisant les impuretés.
• Pour éviter la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables soudés, il faut utiliser un acier avec une teneur en C < 0,03%.

Introduction à l'usure et couches protectrices

• Le risque de fissuration à chaud augmente lors du soudage des aciers revêtus de cuivre.

Aluminium et alliages d'aluminium

• L'influence primordiale de l'apport de chaleur sur le métal de base en soudage de l'aluminium est la chute brutale de la résistance à la corrosion de l'aluminium pur.

Assemblage de matériaux dissemblables

• Lors du soudage d'un joint hétérogène entre un acier à 1%Cr et 0,5%Mo et un acier à 5%Cr et 0,5%Mo, il faut adopter les plus hautes températures de préchauffage et de post chauffage admises pour l'acier à 1%Cr et 0,5%Mo.

Essais destructifs des matériaux et des joints soudés

• L'essai Vickers est utilisé pour mesurer la dureté des joints soudés.

Structure et propriétés des métaux

• Un métal pur fond et se solidifie à température constante.
• L'insertion du carbone dans le fer gamma constitue la solution solide homogène de l'austénite dans les aciers au carbone non alliés.

Alliages fer-carbone

• Les aciers hypoeutectoïdes ont une teneur en carbone inférieure à 0,80%.

Elaboration et classification des aciers

• Le calmage d'un acier est basé sur l'addition d'éléments (Al ou Si).

Comportement des aciers de construction lors du soudage par fusion

• La résilience d'une soudure multipasses d'un acier est généralement meilleure que celle d'une soudure monopasse parce qu'une partie du métal de chaque couche est métallurgiquement régénérée par la suivante.

Phénomènes de fissuration dans les joints soudés

• Il est inexact que pour la fissuration à froid due à l'hydrogène diffusible, il faut faire un contrôle non destructif de la soudure immédiatement après la fin de la séquence de soudage

Traitements thermiques des matériaux et joints soudés

• Le but principal du préchauffage est de diminuer les problèmes dus à un refroidissement trop rapide de la ZAT.
• La chute de dureté consécutive à un traitement de revenu est due à une baisse des caractéristiques de résistance après maintien prolongé dans le domaine 300-600°C des aciers faiblement alliés au chrome molybdène ou micro alliés.

Aciers de construction (non alliés)

• Lors du soudage d'un acier au carbone manganèse nécessitant un préchauffage, on peut détecter si la température a été insuffisante par l'augmentation de la dureté.

Aciers à haute résistance

• La résistance à la contrainte des aciers trempés revenus à haute limite élastique n'est pas dégradée par le soudage.
• Lors du soudage des aciers trempés revenus à haute limite élastique (HLE), il faut limiter l'énergie de soudage.
• Les aciers faiblement alliés résistant au fluage comprennent ceux qui étendent le domaine de stabilité des agrégats ferrite et perlite.

Aciers pour applications cryogéniques

• Les deux précautions principales pour le soudage des aciers à 3,5-9% de nickel trempés et revenus sont de limiter la température entre passes et l'énergie de soudage.

Introduction à la corrosion

• La corrosion sous contrainte des matériaux est particulièrement due à l'hydrogène.
• La limite d'élasticité à chaud n'a aucune utilité pour l'évaluation de la résistance des aciers réfractaires aux hautes températures.

Introduction à l'usure et couches de protection

• Un acier au chrome moyennement ou faiblement allié et/ou acier au manganèse est l'apport qui convient le mieux pour recharger une roue de grue.

Fontes et aciers moulés

• Dans certains cas, on soude les fontes avec un métal d'apport en nickel, un préchauffage et une forte énergie.

Cuivre et alliages de Cuivre

• Le cuivre a une forte conductivité thermique (9 fois celle de l'acier et 2 fois celle de l'aluminium), la puissance spécifique du procédé doit être plus élevée, en conséquence sur le soudage.

Nickel et alliages de Nickel

• Les alliages de nickel ne peuvent pas être durcis par vieillissement.

Aluminium et alliages d'aluminium

• La cause principale de soufflures dans les soudures des alliages d'aluminium est la présence d'hydrogène.

Titane et autres métaux et alliages

• Lors du soudage du titane et de ses alliages, la précaution fondamentale à mettre en œuvre est d'éviter la fragilisation par gaz dissous.

Assemblage de matériaux dissemblables

• La formule de calcul du taux de dilution global est: B+C / A + B + C x 100 (voir diagramme page 7)

• Selon la norme ISO 15614-1, il faut prélever 2 jeux d'éprouvettes supplémentaires pour essai de flexion par choc à partir d'une épaisseur >50 mm.

• La méthode habituellement utilisée pour mesurer la résilience des joints soudés est l'essai Charpy V.