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Temps refroidissement en soudage, IRSID, TRCS

    Par Rocdacier le 12/01/2013 (19853 lectures)

temps-refroidissement-en-soudage-irsid-trcs.html - temps-refroidissement-en-soudage-irsid-trcs.html

Cours qui présente le diagramme IRSID et TRCS.

Sommaire:
1) Qu'est ce que l’énergie de nominale?
2) Qu’est ce que l’énergie dissipĂ©e ?
3) Qu’est ce que l’énergie Ă©quivalente?
4) Tableau des coefficients de soudage k
5) Pourquoi refroidir lentement ?
6) Qu’est-ce que TRCS ?
7) Qu’est-ce que le diagramme de l’IRSID ?
8) Comment fonctionne IRSID ?
9) Tableau IRSID





1) Qu'est ce que l’énergie de nominale?


C’est l’énergie ou la quantitĂ© de chaleur transmise Ă  la soudure pendant l’opĂ©ration de soudage.

On peut l’exprimer en kj/cm :
En=(60xUxI)/(1000 xVs)

Avec :
- U en V,
- I en A et
- Vs en cm/min


2) Qu’est ce que l’énergie dissipĂ©e ?


L’énergie dissipĂ©e est l’énergie nominale Ă  laquelle on affecte un coefficient de rendement d’arc qui sera appelĂ© . Le rendement d’arc est fonction du procĂ©dĂ© utilisĂ© et prend en compte le rayonnement. Pour :
- le soudage Ă  l’électrode enrobĂ©e, = 1
- le soudage MIG/MAG, = 0.7
- le soudage TIG , = 0.5.

La formule de l’énergie dissipĂ©e est :

Energie dissipée


3) Qu’est ce que l’énergie Ă©quivalente?


L’énergie Ă©quivalente est l’énergie dissipĂ©e Ă  laquelle on intĂšgre aussi le coefficient K qui prend en compte la gĂ©omĂ©trie du joint soudĂ©.

Energie Ă©quivalente


Avec Eeq Ă©tant l’énergie Ă©quivalente, en kJ/cm
En l’énergie nominale, en kJ/cm
k le coefficient de géométrie du joint
le rendement d’arc.

Nota : En x k est appelée énergie corrigée.

4) Tableau de choix de k:



Coefficient Soudage k



5) Pourquoi refroidir lentement ?


Le temps de refroidissement doit ĂȘtre gĂ©rĂ© de façon convenable pour Ă©viter des problĂšmes de fissurations pendant le refroidissement.
Il est nĂ©cessaire de maĂźtriser ce refroidissement afin de garder une homogĂ©nĂ©itĂ© du cordon et d’éviter les ruptures Ă©voquĂ©es prĂ©cĂ©demment, dans le mĂ©tal de base (fissures sous cordon). Tout ceci est intimement liĂ© Ă  la duretĂ© obtenue.

On utilise la fonction :
H= F(tr)


avec H étant la dureté, et F(tr) , fonction du refroidissement avec un temps de refroidissement pour passer de 800°C à 500°C.

6) Qu’est-ce que TRCS ?



TRCS signifie Transformation au Refroidissement en Condition de Soudage
ConcrĂštement, il s’agit d’une courbe unique de duretĂ© donnĂ©e pour chaque acier.
Cette courbe TRCS affiche, une Ă©chelle de duretĂ© HV10, une Ă©chelle de temps de refroidissement de 800°C Ă  500°C en s, et la tempĂ©rature sur l’autre Ă©chelle. Le diagramme TRCS utilisĂ© aprĂšs le diagramme de l’IRSID permet de dĂ©terminer la duretĂ© HV.


7) Qu’est-ce que le diagramme de l’IRSID ?



IRSID signifie Institut de Recherche de la SIDĂ©rurgie

Le diagramme IRSID permet de dĂ©terminer le temps de refroidissement T 800/500 pour passer de 800°C Ă  500°C. Ce graphique s’utilise pour les aciers courants et utilise l’énergie nominale de soudage, puis la gĂ©omĂ©trie du joint, et enfin le procĂ©dĂ© de soudage.

On peut aussi déterminer le température de préchauffage.
Dans le cas d’assemblage de piĂšces de diffĂ©rentes Ă©paisseurs, on prendra la moyenne des Ă©paisseurs pour effectuer la dĂ©marche.

Diagramme IRSID:
Diagramme IRSID


8) Comment fonctionne IRSID ?


Le mieux pour comprendre le fonctionnement de cet outil métallurgique est de partir sur une application concrÚte. Je vais réutiliser une application trouvée sur le web :

Données :
- Soudure Ă  plat sans chanfrein
- 2 tĂŽles Ă©paisseur 10 mm
- Procédé 111 (électrode enrobée)
- Baguettes 3,2 mm
- Vitesse de soudage de 14 cm/min.

Calculer le temps de refroidissement T 800/500. Pour déterminer la tension U, on pourra utiliser la formule U = (0,04 x I) + 21

En tout premier lieu, il est nĂ©cessaire de calculer l’intensitĂ© thĂ©orique :
I= 50 x ( - 1) ==> I = 50 x (3.2 -1) ==> I = 110 A

On Ă©value la tension de soudage :
U= (0,04 x 110) + 21 ==> U = 25,4 V

Ensuite on calcule En :
En = (60 x 25,4 x 110) / (1000 x 14) ==> En = 11,97 kJ/cm ==> En = 12 kJ/cm

Puis on peut aussi Ă©ventuellement calculer l’énergie Ă©quivalente Eeq
Eeq = 12 x 1 x 1 ==> Eeq = 12 kJ/cm , puisque pour le soudage Ă  l’électrode enrobĂ©e, = 1 et en soudage Ă  plat sans chanfrein, k=1.

Dans le diagramme IRSID :

1) Placer l’énergie nominale
2) Descendez verticalement de l’énergie nominale au coefficient k concernĂ©, ici k=1
3) Passer du coefficient k au procédé de soudage concerné, ici EE, en tirant un trait horizontal.
4) Remontez verticalement jusqu’à la partie supĂ©rieure. Vous passerez par Eeq, calculĂ© auparavant.
5) Placer votre Ă©paisseur, ici 10 mm.
6) Rejoindre dans la partie droite, en tirant un trait horizontal, votre tracé précédent.
7) Evaluer le temps de refroidissement T 800/500. Ici, notre point est en 10 et 15 s, approximativement Ă  12s.

T 800/500 = 12 s.

Diagramme IRSID




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