La distorsion de soudage de la plaque tubulaire n'est pas éliminée par une seule mesure. Elle est contrôlée en agissant sur les variables qui la produisent : volume de métal déposé, apport de chaleur, géométrie du joint, séquence de montage et contrainte. Les neuf mesures ci-dessous suivent l'ordre dans lequel elles sont appliquées en production : conception du joint et contrôle du dépôt d'abord, puis montage, séquence de soudage, contrainte et refroidissement.
Contrôler le volume de dépôt et l'apport de chaleur
- Limiter le nombre de passes de soudage et la taille du cordon d'angle.La déformation angulaire est étroitement liée au nombre de passes : plus il y a de passes, plus le métal déposé est important et plus le retrait est important. Limitez le nombre de passes au minimum autorisé par la procédure qualifiée, et réduisez la hauteur du cordon d'angle lorsque la conception et le calcul de résistance le permettent. L'objectif est le cordon qualifié le plus petit possible qui réponde aux exigences du joint, et non un cordon plus petit pour lui-même.
- Réduire l'angle du chanfrein dans le détail du joint qualifié.La forme de la face de soudure et l'angle du chanfrein affectent fortement le changement angulaire. À mesure que l'angle du chanfrein augmente, le retrait transversal à la fois à la racine et à la face augmente. Réduisez l'angle du chanfrein autant que la fusion, l'accès et l'inspection le permettent ; une rainure plus étroite dépose moins de métal et se rétracte moins.
- Utiliser des paramètres de soudage bas.Un courant excessif ou une faible vitesse de déplacement augmente l'apport de chaleur local et concentre le retrait dans une petite zone. Utilisez la plage de courant la plus basse qui assure la fusion et la pénétration sans brûlure, et contrôlez la température interpasse. Ceci est particulièrement important lorsque le côté racine ne peut pas être ébavuré par l'arrière.
Fixer le montage et la séquence de soudage
- Suivre la bonne séquence d'assemblage.Installer d'abord les déflecteurs, les entretoises et les tirants sur la plaque tubulaire, puis insérer les tubes et charger l'ensemble dans la virole. Monter la plaque tubulaire sur la virole, puis le joint opposé virole-plaque tubulaire, et enfin tirer les tubes à travers la plaque tubulaire et ajuster la projection à la dimension spécifiée. Changer la séquence après le montage modifie le schéma de retrait que la plaque tubulaire subit.
- Diviser le joint circonférentiel en segments séparés et souder selon un schéma équilibré.Souder les zones séparément, courir des deux extrémités vers le milieu en croix, et décaler les démarrages des segments adjacents de 180°. Le dépôt équilibré autour de la circonférence réduit la rotation angulaire nette du plan de la plaque tubulaire.
- Contrôler la séquence de soudage tube-plaque tubulaire.Commencer au centre de la plaque tubulaire et terminer plus d'un tiers des extrémités des tubes avant de passer à la plaque tubulaire opposée. Lorsque la moitié d'une plaque tubulaire est terminée, passer à l'autre extrémité, puis revenir pour terminer la section restante. Cela répartit le retrait sur la plaque tubulaire au lieu de le concentrer.
- Souder les extrémités de tubes restantes de la couture circonférentielle vers l'extérieur.Commencer à la couture circonférentielle virole-plaque tubulaire et progresser vers l'extérieur, couche par couche, en utilisant un schéma en croix symétrique des deux extrémités vers le milieu. La symétrie empêche la plaque tubulaire d'être tirée dans une direction.
Ajouter une contrainte et un refroidissement contrôlé
- Utiliser une contrainte auxiliaire.Un montage rigide ou un long boulon central avec des écrous aux deux extrémités augmente la résistance à la rotation angulaire pendant le soudage. La contrainte doit être planifiée dans le cadre de la procédure, et non ajoutée après l'apparition de la déformation.
- Appliquer un refroidissement forcé contrôlé sur les aciers sensibles à la trempe.Lorsque le matériau est sensible à la trempe et que la procédure le permet, un refroidissement forcé contrôlé peut rétrécir la zone chaude et limiter la contraction inégale. Il doit être spécifié dans la procédure de soudage et ne doit pas compromettre les exigences métallurgiques du joint.
Ce qui doit figurer dans la procédure de soudage
Les neuf mesures ne fonctionnent que si elles sont inscrites dans la procédure et vérifiées à l'atelier : nombre de passes, angle de chanfrein, plage de courant, séquence de segments, séquence d'extrémités de tubes, méthodes de contrainte et de refroidissement. Le contrôle de la déformation n'est pas une étape ajoutée à la fin ; c'est le résultat cumulatif des décisions prises aux stades de la conception du joint, du montage et de la séquence.
Foire aux questions
Comment le nombre de passes affecte-t-il la déformation de la plaque tubulaire ?
La déformation angulaire augmente avec le nombre de passes car chaque passe dépose du métal et ajoute du retrait. Maintenez le nombre de passes au minimum qualifié et réduisez la taille du cordon d'angle lorsque la conception et la résistance le permettent.
Pourquoi la réduction de l'angle du chanfrein réduit-elle la déformation ?
Un angle de chanfrein plus petit réduit le métal déposé et le retrait transversal à la racine et à la face. La limite est la fusion, l'accès et l'inspection : ne le réduisez que dans le détail du joint qualifié.
Quelle est la bonne séquence de soudage tube-plaque tubulaire ?
Commencez au centre de la plaque tubulaire et terminez plus d'un tiers des extrémités des tubes avant de passer à la plaque tubulaire opposée. À la moitié d'une plaque tubulaire, passez à l'autre extrémité, puis revenez pour terminer.
Quand utilise-t-on le refroidissement forcé sur les aciers sensibles à la trempe ?
Lorsque l'acier est sensible à la trempe et que la procédure le permet, le refroidissement forcé contrôlé limite la zone chaude et la contraction inégale. Il doit être spécifié dans la procédure et ne doit pas compromettre la métallurgie du joint.
