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L'efficacité des joints soudés dépend principalement de la fusion du métal de base, chaleur minimale- zone a®ectée (FAIS) et moins de contraintes résiduelles. La gravité des e®ets thermomécaniques, par ex.. les retraits de soudure et les contraintes résiduelles sont significativement minimisés par la technologie de soudage à espacement étroit- nique sur la soudure traditionnelle. Cet ouvrage décrit le soudage du grade A333 3 tubes en acier par l'application des techniques GMAW et PGMAW. L'analyse est faite pour capturer les effets des conceptions de rainures sur les contraintes résiduelles et le retrait transversal. Les paramètres de processus utilisés pour l'analyse sont la tension, courant et vitesse de soudage. Dans ce travail, la conception à rainures étroites utilisant le procédé PGMAW est capable de réduire le nombre de passes et la surface de dépôt de soudure de 35 à 40 % en volume. Dans PGMAW, une diminution des contraintes résiduelles est observée avec une rainure étroite par rapport à la technique de rainure en V conventionnelle. Les résultats sont validés par des investigations métallurgiques et mécaniques des joints soudés. Ce travail aidera d'autres chercheurs à comprendre- résistent à l'e®et du soudage à jeu étroit en utilisant un nombre de passes optimal pour les tubes épais.
Mots clés: Retrait transversal; PGMAW; des contraintes résiduelles; FAIS; conception à rainures étroites; Acier A333.
1. introduction
Les tuyaux en acier doux de différentes épaisseurs sont accessibles financièrement et ont un large champ d'utilisation dans le développement de structures de pointe. Les propriétés mécaniques de ces aciers dépendent principalement de la composition chimique des constituants. A333,
*Auteur correspondant.Grade 3 les tuyaux ont une grande formabilité et soudabilité. Ces alliages ont une limite d'élasticité élevée et une résistance à la traction ultime, i.e.. 240 et 450 MPa, respectivement. Selon les produits de tuyauterie américains, L'acier A333 convient aux applications à basse température.1
Le soudage est principalement utilisé dans les industries de la construction et de la tuyauterie. Les joints soudés sont soumis à une distorsion résiduelle sévère en raison des cycles thermiques de soudure.2–4 Les contraintes résiduelles causent de nombreux problèmes tels que la fissuration, détérioration des performances, rétrécissement et moins de résistance.5 Par conséquent, il faut mesurer le retrait et
contrainte résiduelle associée produite pendant le soudage.6 De plus, il y a-
exigence de développer une technique de soudage appropriée pour minimiser les contraintes résiduelles dans la soudure.
Les processus courants pour le soudage de tubes épais sont SMA, FSW, Soudage TIGW et arc sous gaz (GMAW). Ces processus in°uencent le cycle thermique de la soudure, quantité de dépôt de soudure, environnement de blindage et les divers paramètres de soudage.7–9 Le procédé PGMAW a été utilisé pour la première fois à la fin des années 80 et offre un meilleur contrôle de l'arc pour les soudures saines.10,11 Un meilleur contrôle de l'arc dans le procédé GMAW est dû au courant de crête (Courant Ibase (Ib ), la fréquence (F ), durée d'impulsion de pointe (tp ), durée du courant de base (tuberculose ),
etc. Ces paramètres fournissent un apport de chaleur relativement faible. Un facteur clé sans dimension Ø ¼½ðIb =Ip Þf *tb ] est utilisé pour in°uencer les caractéristiques du pouls.9,12–14
De grands gradients thermiques peuvent être développés lors du soudage de la section plus épaisse en raison d'un cycle de chauffage et de refroidissement localisé irrégulier dans la région de soudure. Une contrainte de mis¯t signi¯cative sera développée en raison de la di®érence dans la dilatation et la contraction du matériau à souder. La valeur différente du mis¯t peut être ajustée par une déformation élastique. toutefois, une déformation mis¯t très élevée induit une déformation plastique localisée entraînant le développement de contraintes résiduelles. Lorsque le composant est sous équi thermique- livre, des contraintes résiduelles notables se produisent près de la soudure. Ce cas se rencontre majoritairement pour les sections plus épaisses du fait d'un grand nombre de cycles thermomécaniques.15 Pour les gros composants, il est di±cile d'appliquer la suppression des contraintes résiduelles
techniques comme le grenaillage, martelage par choc laser, etc.16
Dans une assiette lourde, GMAW avec une conception à rainures étroites offre une e±cacité maximale et une meilleure qualité par rapport au soudage traditionnel.17 La sévérité de la thermo-
les e®ets mécaniques peuvent être considérablement réduits en réduisant le volume de métal fondu dans un joint et la même chose peut être obtenue par une technique de soudage à écart étroit pour les sections plus épaisses. La rainure étroite offre également une meilleure productivité en raison d'un volume de soudure et d'un temps de soudage réduits. Tan et al.. démontré le soudage TIG à écartement étroit des tubes en acier du rotor nucléaire. Ils ont étudié la contrainte résiduelle développée à l'aide de la technique de forage de trous.18 Xu et al. étudié la mécanique et la microstructure
propriétés de l'acier HSLA fabriqué par soudage à joint étroit. Aucun effort n'a été fait pour comparer les contraintes résiduelles générées dans diverses conceptions de rainures. Ces travaux sont menés pour évaluer la contrainte résiduelle et le retrait transversal (TS) en utilisant les procédés GMAW et PGMAW. Pour de meilleurs résultats, une comparaison de ces processus avec une conception à rainure étroite a été rapportée.
