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Les travaux de soudure de grande ampleur — en particulier sur les tuyauteries et les pipe-lines — nécessitent un traitement thermique visant à relâcher les contraintes résiduelles de soudage et obtenir des caractéristiques mécaniques appropriées au joint. La soudure offre ainsi une parfaite fiabilité.
Qu’est-ce que le traitement thermique des tuyauteries ?
Tout soudage entraîne une modification de la structure des métaux concernés, et donc une altération de leurs caractéristiques mécaniques. Le traitement thermique intervient alors pour renforcer les soudures, afin que la structure achevée présente une résistance optimale.
Le terme exact est le TTD : Traitement Thermique de Détensionnement. La zone où a été effectué le soudage est portée à une température donnée, pendant un temps donné. Ceci permet de relâcher les contraintes de soudage dans le but d’obtenir des caractéristiques mécaniques appropriées pour la pièce.
Le traitement appliqué génère des modifications métallurgiques au sein de la structure cristalline des matériaux et pallie les dégradations apportées lors du soudage. Les jointures de la tuyauterie deviennent plus stables, ce qui évite la fissuration lorsqu’elles vont travailler. Quels sont les travaux de soudage réclamant un traitement thermique ?Le traitement thermique concerne la majorité des travaux de soudage dans l’industrie :
- maintenance industrielle des centrales électriques, hydrauliques et nucléaires ;
- réparation ferroviaire ;
- usines chimiques ou sidérurgiques ;
- raffineries ;
- travaux de chaudronnerie ;
- fabrication de pièces métallurgiques ;
- secteur militaire ;
- industrie aéronautique, automobile, pétrochimique, etc.
Comment se déroule le traitement thermique ?
Le traitement thermique s’opère en trois étapes pour garantir l’intégrité des travaux de soudage relatifs aux tuyauteries.
- La montée de la température progressive dont la rapidité est définie en amont, selon le type de structure concernée.
- Le maintien de la température qui peut rester stable ou connaître plusieurs paliers.
- Le refroidissement dont la cadence est aussi calculée en fonction des travaux réalisés.
Les caractéristiques de chaque procédure sont déterminées en fonction de la qualité de l’acier, ainsi que de l’épaisseur des tubes.
Les deux types de traitement thermique
Il existe deux types de traitements thermiques : soit le composant complet est concerné et placé dans un four, soit la procédure est dite locale et n’agit que sur la partie soumise au soudage. Dans ce cas, il est possible d’utiliser un chauffage par résistances électriques ou l’induction.Il faut pour utiliser le four que la dimension de la structure le permette. C’est le cas pour certaines tuyauteries, ainsi que pour les cuves, les couvercles de cuve et les sous-ensembles de générateurs de vapeur et de pressuriseurs par exemple.
Les appareils du traitement thermique local
Pour répondre à toutes les problématiques, il existe plusieurs types d’appareils pour le traitement thermique. Voici les principaux.
- Les appareils à induction moyenne fréquence
Les appareils à induction moyennes fréquences sont spécifiquement adaptés aux tuyauteries de grande ampleur et aux pipe-lines. Ils peuvent être si besoin est couplés avec des systèmes de refroidissement à l’eau.
- Les appareils à basse tension
Les appareils à basse tension recourent à des panneaux radiants à infrarouge ou à des résistances céramiques pour le préchauffage. Ils présentent l’avantage d’être programmables, ce qui permet l’automatisation du processus qui peut se dérouler sans la présence constante d’un opérateur. Ils sont aussi pratiques, car s’adaptent au travail en atelier ou en extérieur, directement sur les chantiers.
Les appareils pour le traitement thermique en U à effet joule
Ce type d’appareil de traitement thermique sert spécifiquement pour les tubes en acier. Il fait passer un courant élevé à basse fréquence qui échauffe le tube par effet Joule, lui permettant d’atteindre en quelques secondes seulement des températures supérieures à 1000°.
