Rechargements utilisés dans les assemblages soudés. Applications industrielles

Ingénieur Technologue EEMI-Violet et ESSA

Résumé

La technique de rechargement est une variante du soudage proprement dit, qui consiste non pas à joindre des pièces métalliques entre elles, mais à recouvrir leur surface d’une ou plusieurs couches d’un métal homogène ou hétérogène, c’est-à-dire identique ou différent de celui constituant le support de base. Les cas de rechargements examinés dans cet article se rapportent plus particulièrement à des fabrications concernant la chaudronnerie lourde, la mécano-soudure et la construction ou la réparation de pièces mécaniques de grandes dimensions. Dans le premier cas, il s’agit de rechargements anticorrosion en aciers ou alliages inoxydables austénitiques, appliqués par des procédés automatiques sur de grandes surfaces telles que : enveloppes de réacteurs, plaques tubulaires d’échangeurs, tuyauteries. Dans le deuxième et le troisième cas, les rechargements sont localisés et appliqués le plus souvent par des procédés manuels avec électrodes enrobées ou semi-automatiques avec fils pleins ou fourrés sous protection gazeuse. Certains rechargements permettent d’assurer la meilleure transition possible au niveau d’assemblages fortement sollicités mécaniquement, c’est le cas, par exemple, des soudures d’angle de tubulures épaisses et de piquages divers d’appareils à pression, des soudures en K encastrées entre des pièces rigides, des soudures hétérogènes sur tuyauteries épaisses et des soudures de réparations diverses sur pièces mécaniques de grandes dimensions.

La dilution, phénomène inhérent au processus de rechargement, doit être contrôlée avec précision. Au cours de l’opération de rechargement, une partie du métal support fond et se mélange au métal déposé qu’il dilue. Le degré de dilution représente le rapport du volume du métal support fondu et allié au rechargement, au volume total du mélange fondu. La dilution dépend principalement du procédé et du mode opératoire adoptés, ainsi que de nombreux autres facteurs, tels que: intensité, tension, vitesse, longueur d’arc, préchauffage, etc. et du nombre de couches déposées. Un bilan énergétique doit être établi pour chaque type de rechargement; celui-ci conduit à la recherche d’une dilution optimale qui s’exprime par la fusion de la plus grande quantité de métal d’apport possible, pour la fusion du métal support la plus réduite possible. Les conditions de rechargement, les réglages, les essais effectués et les examens macrographiques sont donnés ; pour chaque cas traité, ils apparaissent sous la forme de tableaux, de diagrammes et de courbes diverses.